До мая 1915 года призывным возрастом по-прежнему оставался 21 год. С мая 1915 года начали призывать 20-летних, с августа 1915-го — 19-летних, с февраля 1917-го — 18-летних. Большинство призванных в армию мужчин (7 600 000) находились в возрасте от 20 до 29 лет, затем шла возрастная группа от 30 до 39 лет (4 600 000), 18—19-летние (2 500 000) и мужчины в возрасте 40—43 лет (800 000). На 1 февраля 1916 года в действующей армии находилось 4 587 145 нижних чинов.
Офицерский корпус Русской Императорской армии накануне войны насчитывал 1290 генералов, 7506 штаб-офицеров и 38 575 обер-офицеров — всего 43 371 человек. В первые два года войны кадровое русское офицерство понесло на фронтах огромные потери. Места погибших кадровых офицеров занимали выпускники ускоренных курсов военных училищ и школ прапорщиков. Генерал В.В. Чернавин так характеризовал процесс смены офицерского состава в пехотных полках русской армии: «1. Начало войны: в строю почти сплошь кадровые офицеры. В ротах кроме ротного командира — 2—3 опытных офицера; в батальоне — 14—16 офицеров. 2. Весна 1915 года. В строю осталось от одной третьей до двух пятых кадрового состава. Батальонные командиры и большая часть ротных — кадровые; младшие офицеры — военного времени. 3. Осень 1915 года. В строю осталось от 10 до 20 процентов кадрового офицерского состава. Уже не все батальонные командиры из кадровых, значительное большинство ротных командиров — офицеры военного времени. Такой состав сохранился без существенных перемен до конца войны». Эта картина была характерной именно для пехотных частей, в артиллерии и кавалерии кадровый офицерский состав в основном был сохранен. Несмотря на потери, число офицеров в действующей армии в течение войны постоянно росло: 1 января 1915 года — 48 886, 15 сентября 1915 года — 58 011, 1 февраля 1916 года — 89 432, 1 ноября 1916 года — 115 201, 1 марта 1917 года — 128 206, 25 октября 1917 года — 157 884.
На протяжении Первой мировой войны Русская Императорская армия претерпела множество изменений — и чисто внешних, и внутренних. Перечислить здесь все попросту невозможно, поэтому остановимся на самых очевидных.
Общее руководство боевыми действиями осуществлял Верховный главнокомандующий. В июле 1914-го — августе 1915 года эту должность занимал великий князь Николай Николаевич, в августе 1915-го — марте 1917 года — император Николай II, в апреле—мае 1917 года — генерал от инфантерии М.В. Алексеев, в мае—июле 1917 года — генерал от кавалерии А.А. Брусилов, в июле—августе 1917 года — генерал от инфантерии Л.Г. Корнилов, в сентябре—октябре 1917года — премьер-министр А.Ф. Керенский, в ноябре 1917 года — генерал-лейтенант Н.Н. Духонин, в ноябре 1917-го — марте 1918 года — прапорщик Н.В. Крыленко. Ставка Верховного главнокомандующего в июле 1914-го — августе 1915 года размещалась в Барановичах, в августе 1915-го — марте 1918 года — в Могилёве.
Основным оперативно-стратегическим объединением войск действующей армии с началом войны стал фронт. В 1914—1915 годах существовали Северо-Западный и Юго-Западный фронты, в августе 1915-го Северо-Западный был разделен на Северный и Западный фронты. В декабре 1916 года был создан Южный фронт, практически сразу же переименованный в Румынский, а в апреле 1917-го — Кавказский фронт. Действующие на фронтах войска были объединены в армии. Всего на протяжении Первой мировой войны в России было сформировано 17 армий: 13 номерных, Особая, Добруджинская, Дунайская и Отдельная Кавказская. Состав армий мог существенно варьироваться в зависимости от выполняемых ею задач, однако в среднем армия включала в себя два-три армейских корпуса.
Состав действующей армии неизмеримо вырос количественно — в 1914 —1917 годах было сформировано более 800 новых пехотных и стрелковых полков, составивших 30 дивизий 2-й очереди, 34 дивизии 3-й очереди и 76 дивизий 4-й очереди. Они были сведены в 50 армейских, 7 Кавказских, 7 Сибирских, 2 Туркестанских и Кубано-Терский пластунский корпуса. Кавалерия была сведена в 7 кавалерийских, 2 Кавказских кавалерийских и Сводный кавалерийский корпуса. «Последней дивизией» русской армии стала 194-я, а «последним полком» — 776-й пехотный Кустанайский. Номера гренадерских и Финляндских стрелковых полков дошли до цифры 24, стрелковых полков — до 32, Сибирских стрелковых — до 88, Туркестанских стрелковых — до 40, Кавказских стрелковых — до 28. Вновь формируемые полки вместо четырехбатальонных были уже трехбатальонными, с мая 1916 года в них были 8 команд: пулеметная, траншейных орудий, конных разведчиков, связная, саперная, учебная, полицейская, для сбора оружия.
Все стрелковые бригады в 1915-м были переформированы в стрелковые дивизии. В состав действующей армии были включены войска Отдельного корпуса Пограничной стражи. В декабре 1915 года сначала на Юго-Западном фронте, а затем и на других появились гренадерские взводы.