Северный фронт (начальник полковник В.Г. Семенов) протяженностью 5,3 км от реки Лунхэ до горы Голубиная состоял из передовых позиций у Кумирненских холмов и Панлуншаня, форта № IV, укрепления № 4, двух долговременных батарей (литеры «В» и «Г») и нескольких временных укреплений. Укрепления Северного фронта располагались на труднодоступных высотах, с которых хорошо просматривалась впереди лежащая местность. Наиболее слабым звеном сухопутной обороны Порт-Артура был Западный фронт (начальник полковник В.А. Ирман), имевший протяженность 6,7 км от горы Голубиная до горы Белый Волк. Передовые позиции находились на горах Высокая, Длинная, Угловая, Дивизионная и у Голубиной бухты. В этом секторе имелось всего два долговременных укрепления (№ 5 и батарея литера «Д»). Было запланировано сооружение форта № VI, но к 17(30) июля оно так и не было начато. Западный фронт прикрывали в основном лишь временные полевые укрепления.
Существенным недостатком в строительстве инженерных сооружений сухопутной обороны было то, что форты и укрепления зачастую не были применены к местности. Они располагались всего в нескольких километрах от города и гавани, а это не могло гарантировать жизненные центры крепости, штабы, склады и корабли эскадры от артиллерийского огня противника. Артиллерия ряда фортов и укреплений не могла обстреливать ближние подступы к крепости, а оборона флангов могла осуществляться лишь ружейно-пулеметным огнем. Кроме того, было мало дорог, чтобы маневрировать войсками и артиллерией.
На вооружении крепости к 17(30) июля находилось 646 орудий и 62 пулемета. В долговременных укреплениях и на полевых позициях было установлено 514 орудий различных калибров (в том числе 283 крепостных, 168 морских и 63 полевых орудия) и 47 пулеметов. На Приморском фронте располагалось 123 орудия и 5 пулеметов, в резерве — 9 орудий и 10 пулеметов10
.Однако недостаточно было тяжелых орудий. К тому же в подавляющем большинстве тяжелые орудия сухопутного фронта были устаревших конструкций, имели малую дальность стрельбы и не были пригодны для этой цели. Из 124 тяжелых орудий лишь 39 могли поражать дальнобойную осадную артиллерию противника. Артиллерия сухопутного фронта на 3/4 состояла из легких орудий, которые были эффективны лишь как противоштурмовые средства для поражения пехоты и полевой артиллерии противника, но были почти непригодны в борьбе с осадной артиллерией крупных калибров.
К 17(30) июля в крепости находилось 274 558 гранат, шрапнелей и бомб, что в среднем на одно орудие составляло всего 425 снарядов. Но этого количества было недостаточно для длительной обороны в условиях большой напряженности и интенсивности боевых действий. Положение усугублялось еще и тем, что с выходом японских войск на Квантунский полуостров подвоз боеприпасов в Порт-Артур прекратился.
Подобным же образом обстояло дело и с другими видами довольствия. Запасов муки в крепости было на 168 дней, чумизы, пшена и кукурузы — на 127, сахара — на 169, сухарей — на 27, соли — на 200, мяса — на 20, овса, ячменя и бобов — на 155, сухих овощей — на 173 дня. Уже в июле вместо мяса войскам стали выдавать конину. Не было принято своевременных мер по организации рыбной ловли и посадке овощей.
В крепости не хватало погребов, что вызывало скорую порчу продуктов. Из-за отсутствия достаточного количества колодцев большие затруднения возникали в снабжении передовых позиций, фортов и укреплений водой.
Гарнизон крепости насчитывал 41 780 человек и состоял из 9 стрелковых полков 4-й и 7-й Восточно-Сибирских стрелковых дивизий, 3 запасных батальонов, 2 рот пограничной стражи, Квантунского флотского экипажа, сводной команды 3-й Восточно-Сибирской стрелковой дивизии и других отдельных рот и команд.
На Порт-Артур базировалась Тихоокеанская эскадра под флагом контр-адмирала В.К. Витгефта в составе 6 броненосцев, 5 крейсеров, 4 канонерских лодок, 2 минных крейсеров и 19 эсминцев, общая численность команд которых составляла около 12 тыс. человек11
.Опасное положение крепости усугублялось крупными недостатками в управлении войсками.
Общее руководство обороной Порт-Артура должно было осуществляться комендантом крепости генерал-майором К.Н. Смирновым. Однако фактически старшим начальником в крепости продолжал оставаться А.М. Стессель, хотя Квантунского укрепленного района, начальником которого он был назначен в марте 1904 г., в июле, после отхода русских войск в Порт-Артур, уже не существовало.
Функции Стесселя, естественно, были исчерпаны. Еще в июне он получил от А.Н. Куропаткина приказ сдать командование коменданту крепости, а самому отправиться в Маньчжурию. Однако Стессель не выполнил этого указания, а случайно попавшую к нему копию приказа Куропаткина, адресованную Смирнову, утаил.