趙昺覺得宋軍的編製已經難以適應當前元軍作戰方式，因而必須做出調整，從而達到提高指揮係統效率和戰鬥力的效果。他打算對步軍的編製進行調整，改變傳統的什伍製，而采用近現代的‘四四製’與‘三三製’相結合的編製。
以師做為步軍基礎單位組織作戰，編有各級軍官、幕僚、兵員九千左右。即一個營轄四個都和直屬隊，一個都轄四個隊，一個隊轄四個夥，每個夥有兵十人。變都為基本作戰單位，以營為基本管理單位。營以上為團，一個團轄三個營，並配置斥候一隊、親衛一隊、輜重一個都、中型弩炮一個都等直屬隊；三個團編成一個師，配置斥候一營、親兵一營、輜重一營和重型弩炮一營、騎兵一營等師直屬隊。
師級指揮機關，以統製官為軍事主官，師虞侯為軍政主官，配有副職六人協助指揮和管理部隊。師部設作戰、參謀、通信、軍務、輜重和監察六個下屬部門，由參軍和參讚軍務等幕僚官管理，分別協助兩位主官管理所部；團級指揮機關，以統領為軍事主官，團虞侯為軍政主官，副職四人，機關配置與師級相同，實施垂直管理。
營級指揮機構，軍事主官仍為指揮使，軍政主官為營虞侯，副職二人。不再設置幕僚官，隻配有參軍、主簿二人分管輜重。營部配有通訊兵和掌旗手數名負責傳遞信息，並另有火軍十人負責全營的膳食。都設都頭一人，副都頭兩人，有軍士三人分管軍械、通訊和醫療；隊的主官為隊正，設副職一人；夥設夥長管理兵丁，由資深軍士擔任。
這是趙昺設計的一個標準步兵師的編製，以此為組織進行訓練和作戰，他們即可負責一個方麵的獨立作戰，也可與其他友軍聯合作戰，擔任一個戰區的攻守的中堅力量。當然現在他們裝備的還是冷兵器為主的軍隊，他打算在新軍完成訓練和整編取得經驗後再逐步對各部進行換裝，但當前訓練、作戰方式還是照舊，隻是管理方式發生變化。
騎軍在機械化運輸方式出現之前仍然是陸上作戰必不可少的力量，但是宋軍自立國就缺少戰馬，當下瓊州麵臨同樣的問題。在帥府軍建立初期他們連馬毛都沒有，在打下廣州後才繳獲了一批戰馬，得以組建了幾個騎兵營，此後在泉州之戰和剛剛結束的保衛戰中，尤其是保衛戰中繳獲了大批戰馬。
現在瓊州有戰馬萬匹左右，除一批用於驛站傳遞信息和朝廷官員騎乘和挽車外，尚有八千匹供軍用。趙昺計劃除了每個步兵師配置一個騎兵營外，其餘的戰馬集中使用，組建一個騎兵師。但是這些戰馬肯定也不夠用，不過他還是想將架子搭起來，有了骨頭就不缺肉，他們可以通過戰爭繳獲和走私收買獲得戰馬。
考慮到以後的發展，趙昺將這個騎兵師的架子搭的很大，實施兩旅六團製，可以通過不斷的補充，以此為基礎擴大編製，最後可以拆分為兩個師、三個師……而此刻就是培養種子部隊，為建立一支足以和蒙古騎兵相抗衡的騎軍做準備，而最困難的仍然是沒有穩定的戰馬來援和馴養場地。
炮兵將是趙昺戰勝敵軍的利器，因此也必須保證優先發展。基於此次保衛戰中，各軍配備的炮兵火力不足的問題暴露無遺，使得敵軍數次衝擊到陣前，給守軍造成了極大的壓力和較重的傷亡，最後還是在水軍的協助下才得以艱難取勝，表明在有工事可以利用的情況下，宋軍僅憑各部所屬遠程火力是難以在戰場上取得優勢的。
在單兵素質難以勝過元軍的情況下，趙昺知道在加強訓練的情況下，還是需要火炮的支援才能保證勝利，所以此次他計劃建立三到五個獨立炮兵旅及火箭旅，作為各部遠程打擊火力的有效補充。當然旅的級別要高於團，而低於師，以便於配屬各部作戰，而在組織構架上與標準的步兵師大同小異，但編製有所減小。