Войска подвергались ряду важных преобразований. В 1741 году — еще в правление Брауншвейгской фамилии — в полках восстановлены гренадерские роты, упраздненные было за десять лет до того. В 1747 году, по представлению Ласси, все полки переформированы из 2-батальонного в 3-батальонный состав с 1 полковой гренадерской ротой, а в 1753 году гренадерские роты образованы (сверх 4 фузилерных) в каждом батальоне. В 1756 году, накануне Семилетней войны, из третьих гренадерских рот различных полков сформировано 4 номерных гренадерских полка и в полках осталось по 12 фузилерных и 2 гренадерских роты.
Вообще гренадеры были любимым родом войск императрицы Елизаветы и притом не только в пехоте. В кавалерии было образовано 9 конно-гренадерских полков (некоторые из них вскоре опять обращены в драгунские).
Когда по Белградскому миру 1739 года Австрия отдала Сербию туркам, сербы десятками тысяч устремились в Россию. Императрица Елизавета отвела им места на поселение вдоль южных границ на усилие ландмилиции (начало сербской колонизации было положено еще в царствование Анны Иоанновны). Сербы поселены частью на правом берегу Днепра — в Новой Сербии (Елизаветграде), частью на левом — в Славяно-Сербии (Славянок). Из поселенцев этих, стараниями Депрерадовича и Шевича, к концу царствования сформировано 12 гусарских полков, именовавшихся частью по национальностям (Сербский, Венгерский…), частью по цветам (Черный, Желтый и т. п.).
В 1748 году учреждено Оренбургское казачье войско (из Исетского войска и части Закамской ландмилиции), а в 1752 году учреждением в низовьях Волги Астраханского казачьего полка положено начало Астраханскому войску.
Важнейшим военным событием первой половины этого царствования, по окончании Шведской войны, был поход 30-тысячного корпуса князя Василия Репнина (сына князя Аникиты Ивановича) весной 1748 года из Лифляндии через Богемию и Баварию на Рейн для помощи союзнице Елизаветы, австрийской императрице Марии-Терезии. Поход удался вполне. Пруссия склонилась на мир, русской же крови за чужие интересы на этот раз проливать не пришлось. Своим видом, порядком, дисциплиной русские войска, подобно корпусу Ласси за 13 лет до того, и теперь вызвали удивление и зависть иностранцев, начиная с императрицы, смотревшей корпус в Кремзире. В донесении Репнина военной коллегии: «Императрица объявила удовольствие о добром порядке войск, тако же, что люди хорошие… Еще же удивляются учтивости солдатской. Мы де вчера ездили гулять и заехали нечаянно в деревню. Солдат побежал дать знать без всякаго крику и дал знать; до того часу как офицеры, так и солдаты из своих квартир выступили и отдали шляпами честь…» Императрица выразила сожаление, что не обратилась раньше за помощью к русским: «Тогда бы мы того не терпели, что ныне терпим». Француз Лопиталь, смотревший корпус Репнина в Риге, записал: «Русская армия хороша, что касается состава. Солдаты не дезертируют и не боятся смерти».
Особенное влияние на дела армии приобрел в 50-х годах президент Военной коллегии — генерал-фельдцейхмейстер граф Петр Иванович Шувалов.
Обладая универсальными способностями (при полном неумении, однако, их согласовать), Шувалов брался за все, напоминая в этом отношении Миниха. Он упорядочил систему рекрутских наборов, до того времени производившихся неравномерно. В 1757 году вся страна была разделена на 5 полос. Ежегодно производился набор в одной из них по очереди — так что в каждой полосе набор бывал раз в пять лет. Порядок сдачи рекрут был настоящей язвой нашей военной системы. Люди отправлялись в полки, зачастую за тысячу верст, обычно осенью и зимой. В рекруты сдавали многих заведомо негодных по здоровью и бесполезных общине. Смертность среди рекрут в пути и по прибытии была громадна, побеги были тоже часты, и до полков доходила едва половина. Например, в набор 1756 года приговорено к отдаче 43 088 рекрут, сдано приемщикам 41 374, отправлено теми в полки 37 675, прибыло 23 571…
Убежденный сторонник огневой тактики, Шувалов считал главным родом оружия артиллерию. Пехота и конница должны были лишь обслуживать этот главный род оружия.
Главным же видом артиллерии, по его мнению, являлся единорог (гаубица). Шувалов даже проектировал вооружить всю артиллерию исключительно единорогами.