Việt Nam

Chỉ huy trực tiếp chiến dịch là trung tướng Lê Trọng Tấn, lực lượng được huy động bao gồm[36]:

• Quân khu 5 của thiếu tướng Đoàn Khuê: gồm hai sư đoàn 307, 309 và Lữ đoàn đặc công 198 xuất quân từ căn cứ ở Ou Ya Dav (Rattanakiri) mà Quân khu 5 đã làm chủ được từ tháng 11/1978 đánh dọc theo quốc lộ 78 (Campuchia, nối với đường 19 Việt Nam), quốc lộ 64, quốc lộ 62 về hướng Tây để tiêu diệt quân Khmer Đỏ ở Rattanakiri, Stung Treng, và các tỉnh tây bắc Campuchia giáp Lào và Thái Lan.

• Quân khu 7 của trung tướng Lê Đức Anh: gồm các sư đoàn 5, 302, 303, Trung đoàn đặc công 117, được tăng cường thêm một số đơn vị của Quân đoàn 3 như Lữ đoàn 12 thiết giáp, những trung đoàn chủ lực các tỉnh Tây Ninh, Long An, Sông Bé, Trung đoàn 262 pháo binh, Trung đoàn 26 thiết giáp, Trung đoàn công binh 25 quân khu 7 (gồm các tiểu đoàn 739 cầu đường, tiểu đoàn 278 bom mìn, tiểu đoàn 98 xe máy, tiểu đoàn 741 cầu phà), 3 tiểu đoàn Khmer UFNSK. Lực lượng quân khu 7 từ phía bắc Tây Ninh và từ khu căn cứ của UFNSK quanh Snuol tiến quân lên hướng Bắc dọc theo Quốc lộ 13 (Việt Nam) và Quốc lộ 7 (Campuchia) đánh chiếm Kratié (đông bắc Campuchia), vượt sông Mekong ở Sambour đánh vu hồi vào Kampong Cham rồi sang Kampong Thom, Siem Reap, Battambang.

• Quân đoàn 3 của thiếu tướng Nguyễn Kim Tuấn, gồm các Sư đoàn 10, 31, 320, được bổ sung Sư đoàn 302, đánh từ Tây Ninh, vượt qua tỉnh Kampong Cham cũ đến sông Mê Kông và đánh vào Phnom Penh từ phía bắc.

• Quân đoàn 4 của thiếu tướng Hoàng Cầm, gồm các Sư đoàn 7, 9, 341, được bổ sung thêm Sư đoàn 2 (quân khu 5), cùng Lữ đoàn 22 thiết giáp, Lữ đoàn 24 pháo binh, Lữ đoàn 25 công binh và 3 tiểu đoàn Khmer của Mặt trận Đoàn kết Dân tộc Cứu nước Campuchia (UFNSK) thân Việt Nam, tấn công từ hướng tây và tây nam Tây Ninh, sau khi đã tái chiếm những vị trị trên tỉnh lộ 13, theo đường 1 qua tỉnh Svay Riêng nhắm đánh bến phà chiến lược Neak Luong để đến Phnom Penh.

• Quân đoàn 2 do thiếu tướng Nguyễn Hữu An làm tư lệnh và thiếu tướng Lê Linh làm chính ủy, gồm các Sư đoàn 304, 325, được bổ sung Trung đoàn bộ binh 8, cũng từ Tịnh Biên (An Giang - Hà Tiên) đánh theo hướng tây để hỗ trợ lực lượng Quân khu 9 đánh về Phnom Penh, chiếm Kampot và vùng duyên hải Đông Nam Campuchia. Sư đoàn 306 mới thành lập không kịp tham gia chiến dịch vì chưa hoàn thành công tác huấn luyện.[37] Từ An Giang, quân Việt Nam chia quân tấn công hai hướng. Hướng thứ nhất theo Quốc lộ 2 tiến về hướng Bắc đánh về Phnom Penh. Hướng thứ hai tiến theo duyên hải về hướng Tây đánh chiếm hải cảng Kompong Som, Sư đoàn 304 được dùng làm dự bị, có thể được dùng tăng cường trong trường hợp Quân đoàn 4 tấn công Phnom Penh gặp khó khăn.

• Quân khu 9 của thiếu tướng Nguyễn Chánh: gồm các sư đoàn 4, 330, 339 từ khu vực Tịnh Biên tấn công qua tỉnh Takéo, hướng về Phnom Penh.

• Lực lượng đổ bộ đường biển gồm Lữ đoàn 126 và Lữ đoàn 101 hải quân đánh bộ đổ bộ vào vùng duyên hải đông nam Campuchia để chiếm Ream và cảng Sihanoukville trên bán đảo Kampong Som.

• Đoàn 901 không quân: gồm Sư đoàn không quân 372 được trang bị máy bay tiêm kích F-5, máy bay cường kích A-37, máy bay trực thăng UH-1, Mi-24, máy bay vận tải C-130, C-119, C-47 và 1 phân đội[38] MiG-21 từ Trung đoàn 921.
• Tổng quân số ước tính: 250.000 người, gồm 18 sư đoàn bộ binh, nhiều trung đoàn, lữ đoàn binh chủng và đội địa phương. Về trang bị vũ khí có 600 tăng thiết giáp, hơn 400 khẩu pháo cỡ lớn và 139 máy bay chiến đấu, máy bay vận tải, 10.000 xe ô tô.

Các sư đoàn Việt Nam đều có các đơn vị cơ hữu thiết giáp, pháo binh, pháo phòng không và một lữ đoàn công binh. Theo phía Việt Nam, có 10.000 - 15.000 quân UFNSK tham gia chiến dịch, tuy nhiên theo các phân tích viên quốc tế, đây là con số phóng đại, chỉ có chừng vài trăm quân UFNSK trực tiếp tham gia chiến dịch, còn lại đại bộ phận làm công tác liên lạc, đảm bảo hậu cần, phiên dịch...

Để phát huy tối đa hiệu suất chiến đấu, QĐNDVN tái sử dụng lại một số máy bay, xe thiết giáp của Mỹ mà họ tịch thu được trong chiến tranh trước đây (xe thiết giáp M113, máy bay A-37, trực thăng UH-1). Đồng thời, QĐNDVN đã huy động một số cựu binh quân đội Sài Gòn cũ để vận hành và bảo trì những thiết bị đó; cũng như huy động tối đa lực lượng thanh niên xung phong các tỉnh Nam Bộ làm công tác tải đạn, tản thương và tiếp tế.

Khmer Đỏ

Theo phía Việt Nam, lực lượng Khmer Đỏ gồm có 23 sư đoàn, còn theo tác giả Steven Heder thì quân Khmer Đỏ gồm chừng 15 sư đoàn. Các sư đoàn này được trang bị tốt bằng vũ khí của Trung Quốc, được chỉ huy bởi các chỉ huy dày dạn kinh nghiệm trong các cuộc chiến tranh vừa qua, gồm nhiều binh lính trung thành đến cuồng tín, nhưng các sư đoàn này cũng đã bị nhiều hao tổn trong những lần giao tranh trước và quân số mỗi sư đoàn chỉ chừng 3.000-5.000 người, bằng một nửa quân số của sư đoàn Việt Nam.

Các sư đoàn: 164, 170, 290, 310, 450, 703, 801, 902

• Một số máy bay chiến đấu T-28.
• Một phân đội MiG-19, số MiG-19 này không kịp tham chiến vì không có phi công và rơi vào tay quân Việt Nam khi họ chiếm Phnom Penh[39]
• Một sư đoàn thủy quân lục chiến, nhưng chiến đấu như bộ binh
• Một sư đoàn hải quân, nhưng hầu hết chiến đấu như bộ binh
• Một sư đoàn không quân, nhưng chiến đấu như bộ binh.
• Nhiều đơn vị xe tăng và pháo.