Quân đội Đại Việt có thể phân ra làm 3 sắc quân chính, bao gồm cấm quân, biên quân và lộ quân. Ngoài ra, lực lượng gia binh đông đảo của các vương tôn, quý tộc nhà Trần nổi trội hơn tất cả các triều đại khác trong lịch sử cả về quân số cũng như ý chí chiến đấu. Tuy không phải quân chính quy, nhưng lực lượng vương hầu quân cũng có những đóng góp quan trọng cho đất nước, đặc biệt là trong 3 cuộc chiến tranh với đế quốc Nguyên Mông.

Cấm quân

Những thông tin về cấm quân thời Trần trong chính sử còn hạn chế. Chỉ biết vào năm 1239, vua Trần Thái Tông ra lệnh cải tổ quân đội cả nước, chia quân làm 3 bậc Thượng, Trung và Hạ. Trong đó, cấm quân thuộc bậc Thượng, đóng quanh khu vực kinh đô Thăng Long và hành cung Thiên Trường (đất tổ nhà Trần) để bảo vệ triều đình và hoàng gia và đóng vai trò "xương sống" trong quân đội cả nước.[5] Cấm vệ quân được tuyển chọn kĩ lưỡng từ tráng đinh trên cả nước, phải trải qua sự huấn luyện hà khắc nhất và trang bị những binh khí tốt.

Giống như thời Lý, cấm quân có binh lực đông đảo nhất trong cả nước, lúc cực thịnh có thể lên đến 10 vạn, nhằm đảm bảo sự phục tùng của các địa phương với triều đình trung ương, đồng thời đủ sức trấn áp mọi thế lực cát cứ, nội loạn trong nước. Bởi lẽ đó, cấm quân luôn được triều đình chú trọng phát triển. Không chỉ được cung cấp áo giáp, binh khí thượng hạng, cấm quân còn được hưởng bổng lộc cao hơn các lực lượng khác, thậm chí gia quyến cũng được cấp dưỡng chu đáo, tạo điều kiện cho quân sĩ chuyên tâm bảo vệ triều đình và tận trung với vua. Vì vậy, chính sách "ngụ binh ư nông" thường không áp dụng cho cấm quân, khiến việc duy trì lực lượng này trở nên tốn kém ngân sách của triều đình. Có thể nói, sự hùng mạnh của cấm quân phụ thuộc sự phồn vinh của triều đình nhà Trần.

Theo sử sách ghi chép lại, cấm quân của Đại Việt luôn xăm lên trán 3 chữ "Thiên Tử quân".[5][6] Chỉ huy của cấm quân là Điện tiền chỉ huy sứ,[7] thường do người tôn thất đảm nhiệm. Cấm quân trên một phương diện nhất định có thể xem như là tư binh của hoàng đế, bởi chỉ huy của họ tuyệt đối trung thành với vua. Vì thế, mệnh lệnh điều động của Binh bộ không có tác dụng với cấm quân.

Các vệ cấm quân khác

Năm 1246, Trần Thái Tông đặt ra các vệ tứ thiên, tứ thánh, tứ thần, được hợp thành từ ưu binh của các lộ quân.[8]

• Quân các lộ Thiên Trường,[9] Long Hưng[10] nhập vào quân Thiên Thuộc, Thiên Cương, Chương Thánh, Củng Thần.
• Quân các lộ Hồng Châu, Khoái Châu nhập vào các quân tả hữu Thánh Dực.
• Quân các lộ Trường Yên, Kiến Xương nhập vào các quân Thánh Dực, Thần Sách.

Năm 1311, Trần Anh Tông lập thêm quân Vũ Tiệp.

Năm 1374 Trần Duệ Tông lập thêm các quân Uy Tiệp, Bảo Tiệp, Long Tiệp, Long Dực, Tả ban, Hữu ban.

Năm 1378, đời Trần Phế Đế, nhà Trần lập thêm các quân Thần Dực, Thiên Uy, Hoa Ngạch, Thị Vệ, Thần Vũ, Thiên Thương, Thiết Giáp, Thiết Liêm, Thiết Hồ, Ô Đồ.[5]

Biên quân, lộ quân

Ngoài cấm quân trực thuộc trung ương kiểm soát, nhà Trần còn tổ chức lực lượng bán quân sự (cấp địa phương) gồm biên quân (biên phòng) và các quân các lộ (tương đương cấp châu, phủ) do địa phương quản lý.[5]

Biên quân

Do lãnh thổ Đại Việt trải dài từ bắc xuống nam, nên phần lớn các phủ, châu, lộ đều tiếp giáp với biển hoặc biên cương miền núi. Trong khi đó, các Trung Hoa và Chiêm Thành lần lượt tiếp giáp về phía bắc và nam là những thế lực lớn có thể đe dọa Đại Việt. Do đó, nhà Trần tổ chức quân biên phòng chuyên nghiệp đóng ở những vùng có địa hình chiến lược quan trọng án ngữ biên giới hai đầu Bắc-Nam.

Biên quân có quân số ít hơn nhiều so với cấm quân, được chiêu mộ từ tráng đinh địa phương, thậm chí là tù binh, tù nhân bị đày ải tại địa phương đó, với nhiệm vụ chính là tuần tra, bảo vệ an ninh biên giới. Khi có chiến tranh, lực lượng này có thể dựa vào địa thế để phòng thủ chờ quân chủ lực đến chi viện, hoặc tổ chức tập kích quy mô nhỏ nhằm làm tiêu hao sinh lực địch hoạt động tại địa phương.

Trong giai đoạn cuối cuộc chiến với đế quốc Mông Cổ năm 1258, thủ lĩnh biên quân người Tày ở trại Quy Hóa[11] là Hà Bổng đã tập kích tàn quân của Ngột Lương Hợp Thai trên đường rút lui về Vân Nam sau khi đạo quân này bị quân chủ lực nhà Trần tổng phản công.

Mặc dù không được trang bị tốt như cấm quân, nhưng biên quân cũng có đủ mọi binh chủng, vũ khí. Với đặc thù trường kì hoạt động ở biên ải hiểm trở, nên điều kiện sinh hoạt, huấn luyện gian khổ hơn. Chi phí để duy trì biên quân sẽ được trung ương san sẻ một nửa với các địa phương. Theo đó, nguồn thuế thu được ở các vùng biên ải được triều đình cấp dưỡng cho biên quân, trong khi các địa phương áp dụng chính sách ngụ binh ư nông để tự cung cấp quân nhu cho quân lực địa phương, giảm đáng kể gánh nặng tài chính cho triều đình.

Lộ quân

Lộ quân (hay phiên binh) của Đại Việt đóng tại các châu, phủ trên cả nước. Do đa phần là dân binh (chỉ có rất ít biên quân giải ngũ về quê), lộ quân không duy trì đầy đủ quân số, mà chỉ lên cơ ngũ hàng tháng (đi phiên, mỗi phiên chỉ kéo dài một vài ngày), hết phiên lại về quê làm ruộng. Tùy vào thời điểm trong năm (mùa vụ) hoặc theo kế hoạch của quan phủ mà số lộ quân tập trung huấn luyện trong doanh trại lại khác nhau.

Là đơn vị áp dụng chặt chẽ nhất chính sách "ngụ binh ư nông", nên lộ quân không được cung cấp quân phí từ triều đình. Về bản chất, lộ quân vẫn chỉ là dân chúng thay nhau thực hiện nghĩa vụ quân sự khi nông nhàn nên không được hưởng bổng lộc, vậy nên quân nhu cho lộ quân đều là tự cung tự cấp (duy chỉ có cấp quân trưởng tại ngũ thường trực nên được trợ cấp lúa và vải).[12] Thay vào đó, triều đình chỉ chuyển giao trang bị cũ của cấm quân hoặc biên quân cho lộ quân để huấn luyện, tự vệ, chống giặc cướp, bảo vệ xóm làng. Khi có chiến tranh, lộ quân mới được cấp quân trang theo chuẩn của triều đình. Hệ thống lộ quân giúp trung ương có được lực lượng đông đảo mà lại ít tốn kém chi phí.

Gia nô quân

Từ năm Thiệu Long thứ 9 (1266), tôn thất nhà Trần gồm các vương hầu, công chúa, phò mã, cung tần tiền triều được cử đi thu nạp dân tứ tán đi khai khẩn đất hoang, từ đó tạo dựng thái ấp riêng. Trên cơ sở độc lập về kinh tế, họ đã xây dựng tư binh riêng theo đúng chính sách ngụ binh ư nông, mặc dù số lượng gia binh của quý tộc luôn rất hạn chế. Gia nô quân được chia làm hai dạng gồm sương quân (do các đại gia tộc hay quan lại quyền thế không thuộc hoàng thất, cai quản) và vương hầu quân, tư binh của các vương tôn, quý tộc thuộc hoàng thất. Mục đích của sự phân định này là nhằm xác định thứ tự ưu tiên để triều đình có kế hoạch hỗ trợ quân phí, quân trang trong thời chiến. Theo đó, vương hầu quân sẽ được ưu tiên viện trợ trước, sau đó mới đến sương quân.

Số lượng tư binh của các quý tộc thay đổi theo từng thời kỳ. Khi chiến tranh với ngoại bang nổ ra, vua Trần sẽ ra chiếu lệnh cho phép các quý tộc tăng cường chiêu binh mãi mã, gia tăng nhanh tổng quân số nhà Trần. Nhưng khi thời bình, số tư binh toàn quốc lại bị hạn chế để đảm bảo quân triều đình có sức răn đe lớn và khiến giới quý tộc không tùy tiện nuôi quân để tránh những nghi kị trong triều.

Điển hình như trường hợp của quốc công tiết chế Hưng Đạo vương Trần Quốc Tuấn, gia tộc nhà ông vốn có hiềm khích từ trước với hoàng gia: khi cha ông là An Sinh vương Trần Liễu, bị em trai là vua Thái Tông Trần Cảnh đoạt vợ, khiến các vương hầu đời sau tỏ ra dè chừng, lo sợ ông sẽ lợi dụng binh quyền mà soán ngôi để trả thù riêng. Mặc dù lập những công lao to lớn trong các cuộc chiến tranh với nhà Nguyên Mông, ông vẫn chọn an phận ở thái ấp Kiếp Bạc đến cuối đời, thay vì sử dụng bất kỳ đặc ân nào được ban, như việc tự do chiêu binh mãi mã. Không những vậy, tư binh Kiếp Bạc của Hưng Đạo đại vương cũng đã đóng góp rất lớn vào chiến thắng trước quân Nguyên Mông trong các năm 1285 và 1288, nhờ vào tài năng của một số gia tướng như Phạm Ngũ Lão, Yết Kiêu, Dã Tượng, Đỗ Hành, Nguyễn Địa Lô,...