Московский великий князь сделал все, чтобы воодушевить русское воинство, которое впервые вышло на битву с главными силами Золотой Орды. Преподобный Сергий Радонежский напутствовал великого русского полководца на решительную битву. 20 августа коломенский епископ Герасим «благословил Дмитрия Донского идти против „окаянного сыроядца Мамая, нечестиваго Ягелла и отступника Олега“». По пути к Дону прискакал гонец от преподобного Сергия, великого святителя православной Руси. В благословенной грамоте говорилось: «Иди, господин, иди вперед, Бог и Святая Троица поможет тебе!» Все русское войско знало об этом.
Куликово поле представляло собой широкую степную равнину, покрытую буйными травами. Поле заметно повышалось к югу, где находился Красный холм, который возвышался над местностью. Слева от русской позиции поле упиралось в густую дубраву, справа шли речные заросли. Золотоордынцы на поле предстоящего сражения лишались своего главного преимущества — возможности массированного удара конницей во фланг противнику и его охвата. Атаковать русских можно было только лобовым ударом, когда конница теряет все свои преимущества перед пешими воинами, стоящими плотной стеной. Все это и предвидел Дмитрий Донской, набравшийся ратного опыта за последние неполных два десятка лет своей жизни.
Русские полки выстраивались на Куликовом поле с утра, под прикрытием тумана. Впереди поставили сторожевой полк — его задачей стало не дать ордынским конным лучникам засыпать ливнем разящих стрел главные русские силы. Затем стал передовой полк, которому предстояло принять на себя первый удар главных сил Мамая. За передовым выстроился большой полк, состоявший целиком из пеших воинов. На флангах встали сильные по составу полки левой и правой руки. Был оставлен в тылу резервный полк — на случай, если неприятель где-нибудь прорвет русский строй.
Как полководец великий князь Дмитрий Донской умел хитрить на войне. В густой дубраве на левом крыле он укрыл сильный засадный полк преимущественно московских ратников. Засадой командовали князь Владимир Серпуховский и зять Дмитрия Ивановича воевода Дмитрий Михайлович Боброк-Волынский. По замыслу битвы, этому полку предстояло выйти на поле Куликово в самую решающую минуту. Известно, что ордынская разведка так и не обнаружила русский засадный полк.
Перед сражением Дмитрий Донской объехал все выстроившиеся на поле полки, обращаясь к ним с традиционным призывным словом постоять за землю Русскую:
— Возлюбленные отцы и братья! Все мы здесь, от мала до велика, семья единая, внуки Адамовы, род и племя едино, едино крещение, едина вера, единого Бога имеем, Господа нашего Иисуса Христа… Умрем же сей час за имя его святое, как и он принял муку крестную за други своя!
Объехав полки, Дмитрий Донской подскакал к тому месту, где в большом полку червонел великокняжеский стяг. Здесь он поменялся с ближним боярином Михаилом Бренком убором московского государя. Тому предстояло стоять под стягом, чтобы со всех сторон русские воины видели своего полководца под знаменем. Сам великий князь надел простые доспехи и встал в первые ряды русской рати. Это было его исконное право и княжеская обязанность. Отговорить Дмитрия Ивановичи князья и бояре не смогли — он пошел туда, где была наибольшая опасность.
Русский летописец в следующих выразительных словах рисует картину двух воинств, застывших по краям Куликова поля: «Татарьскаа бяше сила видети мрачна потемнена, а Русская сила видети в светлых доспехах, аки некаа великаа река лиющися, или море колеблющеся, и солнцу светло сияющу на них и лучя испущающи, и аки светилницы издалече зряхуся».
В другом летописном описании русской рати на поле Куликовом к этому добавлено: «Шеломы же на головах их, аки утренняя заря, доспехи же, аки вода силно колеблюща, еловицы же шеломов их, аки пламя огненное пышуще».
Ордынское конное войско появилось на горизонте примерно в 10 часов утра. Сторожевой полк не позволил неприятельской разведке обозреть боевые порядки русских. Мамай, разбивший свой шатер на вершине, Красного холма, с удивлением и тревогой осматривал видневшиеся вдали полки московской рати. Такой встречи от данников Золотой Орды он явно не ожидал.
Мамай, как полководец, увидел неудобство поля битвы для его многотысячной конницы, которая заполонила собой все пространство вокруг Красного холма. Ей было просто не развернуться на Куликовом поле, а пеших воинов у Мамая имелось слишком мало — только тяжеловооруженные наемники из итальянских колоний на берегах Азовского и Черного морей, умевшие наступать фалангой. Тогда правитель Золотой Орлы приказал спешить часть своей конницы.