Впервые за долгое время в войске Дмитрия сражались рука об руку воины из большинства русских княжеств, а также множество князей и бояр всё ещё раздробленной страны. Некоторые летописи, написанные гораздо позже событий битвы пишут о нескольких сотнях тысяч воинов с каждой из сторон, однако большинство историков не принимают эту версию, указывая на невозможность сбора таких армий в то время. Самые смелые оценки современных историков допускают цифры от 80 до 150 тысяч человек для каждой из сторон. Русских вдвое меньшеИзвестно, что помимо собственно монгольских войск Мамай на поле боя привёл отряды, набранные из покорённых народов Поволжья и Кавказа, подразделения генуэзских наёмников из Крыма. В свою очередь, на стороне Дмитрия Донского помимо объединенных русских войск, сражались некоторые литовские командиры со своими людьми.