Как показали последующие события, спешка в «доводке» к началу боев за крепость фортификационных сооружений имела, разумеется, и «обратную сторону медали». В большинстве случаев забывали о создании надежных укрытий для личного состава. Автор книги об обороне Порт-Артура, участник тех событий М.И. Костенко, замечал:

«Лично мне на тыловом укреплении... пришлось видеть стенку, построенную инженерами, для прикрытия стрелков во время стрельбы. Она состояла из тонкой, шириной в по л аршина, ограды, сложенной из колотого камня в шахматном порядке. Сверху этой стенки, на высоте глаз человека, были положены две доски двухдюймовой толщины, с просветом между ними для стрельбы из ружей, а сверху досок лежали в два ряда мешки с землей.

Такая стенка могла быть развалена ударами даже одного снаряда полевого орудия. Кроме того, осколками от снарядов и пуль, проникшими через просветы в стенке, отбивались десятки-сотни мелких частей камня, ранивших людей сильнее, нежели пули и сами осколки снарядов. На этой же батарее, в расстоянии 6—8 шагов от орудий, был устроен и погреб для снарядов (пороховой), обращенный дверью к неприятелю, что уже положительно шло вразрез с правилами инженерного искусства...»

Гарнизон Порт-Артурской крепости к началу осады насчитывал 41 780 нижних чинов, 665 офицеров, 256 военных чиновников и врачей. Он состоял из 9 Восточно-Сибирских стрелковых полков, 3 запасных пехотных батальонов, 2 рот пешей пограничной стражи, Квантунского флотского экипажа, сводной команды 3-й Восточно-Сибирской стрелковой дивизии, сотни забайкальских казаков-бурят Верхнеудинского полка и других отдельных рот и команд. Имелось также 13 добровольческих дружин горожан общей численностью в две с половиной тысячи.

Всего пехоты было 29 960 нижних чинов и 402 офицера. В крепостной артиллерии и отдельных артиллерийских бригадах, дивизионах и батареях числилось 6149 нижних чинов и 132 офицера, в инженерных войсках — 1114 солдат и 24 офицера. И, наконец, в различных крепостных службах и управлениях, в штабах насчитывалось еще 4101 нижний чин и 103 офицера.

В Порт-Артуре (к началу осады) базировалась Тихоокеанская эскадра в составе 6 эскадренных броненосцев, 5 крейсеров, 4 канонерских лодок, 2 минных крейсеров и 21 эскадренного миноносца. Общая численность корабельных экипажей составляла около 12 тысячи человек. В случае крайней необходимости какую-то часть военных моряков (около 8 тысяч человек) можно было использовать на сухопутном фронте.

Руководство обороной собственно крепости должно было осуществляться ее комендантом генерал-майором К.Н. Смирновым. Но фактически старшим воинским начальником в крепости оказался корпусной командир генерал-лейтенант A.M. Стессель, хотя Квантунского укрепленного района, начальником которого он был назначен в марте, к июлю уже не существовало как такового.

Еще в июне Стессель получил от командующего Маньчжурской армией генерала от инфантерии А.Н. Куропаткина приказ сдать командование коменданту крепости, а самому прибыть в штаб армии за новым назначением. Однако Стессель не выполнил этого приказа, а случайно попавшую к нему копию приказа Куропаткина, адресованную генерал-майору Смирнову, утаил.

В ходе обороны Порт-Артурской крепости впоследствии войска не раз одновременно получали указания и от Стесселя, и от Смирнова. Такая двоякая распорядительность, часто противоречивая, разумеется, хорошую службу в деле обороны крепости сослужить не могла.

По той же причине в осажденном Порт-Артуре оказались два начальника артиллерии — генерал-майоры В.Ф. Белый и В.Н. Никитин и два начальника санитарной части. Все это в немалой степени вносило известную дезорганизацию в управление обороной крепости и не раз приводило к недоразумениям. Подобную ошибку командующий Куропаткин как ответственное должностное лицо исправить не смог.

К началу осады сухопутный фронт Порт-Артура состоял из пяти долговременных фортов (№ I, II, III, IV и V), готовых трех укреплений (№ 3, 4 и 5) и пяти отдельных литерных батарей (литера «А», «Б», «В», «Г» и «Д»).

Впереди линии фортов находились полевые укрепления (окопы и полевые редуты), расположенные на высотах Дагушань, Сяогушань, Панлуншань, Высокая, Длинная и Угловая, которые господствовали над местностью. Центр сухопутной обороны располагался близ деревни Шуйшин, который прикрывали полевые редуты Кумирненский, Водопроводный и Скалистый.

В ходе борьбы за крепость особое значение имела оборона порт-артурского Малахова кургана — горы Высокой, вершина которой находилась на 203 метра над уровнем моря. Эта высота контролировала всю внутреннюю гавань крепости.

Сухопутный фронт крепостной обороны организационно делился на три фронта. 8-километровым Восточным командовал генерал-майор В.Н. Горбатовский. Этот фронт опирался на три форта, одно укрепление и две литерных батареи. В его тылу находилась так называемая «Китайская стенка». Для ликвидации мертвых пространств перед и между фортами здесь были оборудованы полевые укрепления и окопы.

Северный фронт имел протяженность в 3,5 километра. Он состоял из одного форта, двух укреплений и двух литерных батарей. Фронтом командовал полковник В.Г. Семенов. Крепостные укрепления здесь располагались на труднодоступных высотах, с которых хорошо простреливалась местность.

Наиболее слабым звеном сухопутной обороны Порт-Артура оказался Западный фронт, которым командовал полковник В.А. Ирман. Он имел протяженность 6,7 километра и тянулся от бухты Голубиной до горы Белый Волк. Здесь имелось только одно укрепление и одна литерная батарея. Начатое сооружение форта № VI к началу осады не было завершено. Линию Западного фронта в основном прикрывали лишь полевые укрепления.