戚繼光頗讚同《孫子兵法》的觀點，認為兵形像水，水因地而製流，兵因地而製勝。他分析了薊州地形，南麵為一馬平川的廣漠平原；近邊為半險半易的丘陵地；外邊為崇山峻嶺的峽穀絕壁。在這樣的地形上，應因地用兵，平原利車戰，近邊利馬戰，外邊利步戰。隻有訓練一支馬、步、車三者迭用的大軍，才可戰勝蒙古騎兵。
戚繼光指出上述問題的存在，根子“不在邊鄙，而在朝廷；不在文武疆吏，而在議論掣肘”。所以他請求朝廷采納他的建議，允許他專負教練，其他將帥和文臣不要從中幹預。
戚繼光的奏疏，得到譚綸的支持，也得到了關心邊事的執政大臣張居正的倚重，練兵的事便得到明廷的批準。
同年冬，戚繼光又針對薊州的防務情況，提出將薊州鎮的部隊劃分為山海關、石門寨、台頭營、燕河營、太平寨、喜峰口、鬆棚穀、馬蘭穀、牆子嶺、曹家寨、古北口、石塘嶺等12路，每路設一將領統率3000兵。又將12路分設東西兩協守，分管東西各路軍隊。在這個建策中，戚繼光根據俞大猷在舟山岑港之戰中無辜被罰配大同，戴“罪”立功時建立車營，在大同地區的安銀堡大敗10萬韃靼兵的成功經驗，提出建立車戰營的五大好處：一是攻戰可用之環衛，既可束伍，又可屏障，還可代甲胄，虜馬擁眾，無計可施；二是行則為陣，止則為營，以車為正兵，以馬為奇兵，進可以戰，退可以守；三是車不費芻糧，兵不用甲胄，車營中編成的馬步兵可以車為隱蔽；四是以往蒙古兵衝入內地，四處搶掠，無以阻擋，今有車兵拒戰，敵騎就不敢分掠，不敢久住；五是薊州地形險阻，車戰利於扼塞邀截，使虜失利。戚繼光經過深思熟慮，提出建立7個車戰營，分別駐守建昌、遵化、石匣、密雲、昌平、三屯（兩營）各地。對每個車戰營的編成和裝備都提出了具體意見。
他還建議建立7個步兵營、7個騎兵營、3個輜重營。
從戚繼光建議中可以看出，他是站在戰略指揮員的高度，統觀北邊全局，把車、步、騎各營編成一個混合大陣，能夠機動迅速地在各種地形條件下發揮整體作戰威力。薊州部隊經過戚繼光的籌劃，形成兩大類型：一類是執行戰略任務的機動部隊，另一類是戍守長城一線的守備部隊，從根本上改變了原來沿長城一線單純防守的被動態勢。
戚繼光的這些建議都是事關全局的高明之舉，得到了執政大臣張居正的讚成和薊遼總督譚綸的支持。明廷除授權戚繼光總理練兵事務外，還兼任薊州、永平、山海關等邊總兵官，全權負責薊州一線防務。
戚繼光考察薊鎮邊關形勝，發現大同、宣府一線邊牆在總督翁萬達、楊博時進行過整修，並建造了烽火台，較好地發揮了防禦功能，而薊州地區的邊牆雖然也曾整修過，但未築墩台，所修邊牆低矮單薄，天長日久，大多傾圮，難以發揮阻遏蒙古騎兵的功能。於是，他向總督譚綸提出修邊牆、築墩台的建議。譚綸對戚繼光是了解的，深知戚繼光提出的問題頗有戰略眼光，是經過深思熟慮的，表示支持，希望他周密勘察，然後再正式上報朝廷。
戚繼光深感自己的主張有譚綸支持，問題就好解決。他親自組織人馬勘察地形，調查研究，根據燕山山脈自西而東，橫貫境內，山巒起伏，溝深穀窄的地勢，確立了以長城為依托，以關隘城堡為重點的修築墩台原則，根據不同地形，確定修邊牆的高度、層次和築敵台的密度、台型等。對於軍事鎖鑰的古北口，因大小金山山勢低緩，處於易攻難守的形勢，就構築三道城垣，百米一台，次要地區依地形而定。兩台之間相互關聯。