怛羅斯之戰雙方實力對比：高仙芝旨在恢復唐朝在河中地區勢力的行動自然會遭到阿拉伯帝國的反擊，怛羅斯(今哈薩克江布爾城附近)戰役終於在天寶10年(公元751年)爆發。這是一場遲早要打的戰役，唐朝要恢復在中亞的霸權就必須擊敗阿拉伯，而阿拉伯要完全控制中亞則必須擊敗唐朝。
唐朝主將是高仙芝，副將李嗣業，別將段秀實，兵力爲安西都護府二萬漢軍，外加盟軍拔汗那以及葛邏祿部一萬人(阿拉伯史籍是10萬，杜佑的《通典》記載唐軍爲7萬人，《段秀實別傳》是六萬人，《舊唐書》是3萬，《通鑑》是2萬)。高仙芝時代“凡鎮兵四十九萬，安西節度兵二萬四千”，而怛羅斯之戰居然出動安西都護府八成以上的兵馬，堪稱傾巢出動，說明這次高仙芝對即將和阿拉伯的大戰確有準備。唐軍雖是馬步混合部隊，但是步兵均有馬匹，平時以馬代步，作戰的時候才下馬作戰，行軍速度較快。
唐代時，中國軍隊無論裝備、素質、士氣還是將帥能力都達到了冷兵器時代的一個高峯。當時唐軍野戰常用的陣形之一是“鋒矢陣”，衝在最前面的是手執陌刀(一種雙刃的長柄大刀)、勇猛無畏的輕裝步兵，接着是步、騎兵突擊，後列則有弓弩手仰射，直到完全擊潰對方。陌刀的攻擊力極爲可怕，列陣時“如牆而進”，肉搏時威力不減，李嗣業便是一員善使陌刀的猛將。
騎兵方面則是輕重騎兵結合，一般使用馬槊和橫刀。唐代改進了冶煉技術，灌鋼法取代了百鍊法，使鐵製戰刀更加鋒銳。唐軍的鎧甲拋棄了魏晉的具裝鎧，演變爲以明光鎧爲代表的唐十三鎧，重量更輕，但防禦力卻有所提升。另外不得不提的就是唐軍的拋射兵器——弩，中國的弩早在秦漢時期便已獨步天下，到了唐朝更加成熟完善，其射程與威力遠非尋常弓箭可比。爲了彌補弩射速低的缺點，秦漢以來的軍陣中一直是弓弩兼有。
唐軍一般使用四種弩，伏遠弩射程三百步(450米)，擘張弩射程二百三十步(345米)，角弓弩射程二百步(300米)，單弓弩射程百六十步(240米)在不同範圍均可以形成威脅。阿拉伯軍隊在這方面顯然遜色不少。由於高仙芝在與阿拉伯大軍對戰之前曾經圍攻怛邏斯城，所以高仙芝應當還使用了車弩，也就是後世所稱的牀弩。史載車弩“十二石”強弩，以軸轉車(即絞車)張弦開弓，弩臂上有七條矢道，居中的矢道擱一枝巨箭，“長三尺五寸”，“粗五寸”，以鐵葉爲翎，左右各放三枝略小的箭矢，諸箭一發齊起，“所中城壘無不摧毀，樓櫓亦顛墜”。
但是，唐軍勞師以襲遠，從安西深入七百餘里，其實已經在阿拉伯的地盤上作戰，在補給、情報等方面都不佔優勢。
阿拉伯方面
阿拉伯方面的主將是阿拉伯的呼羅珊總督阿布。穆斯林(abumuslim)，手下大將爲齊雅德。伊本。薩里(ziyadibnsalih)，兵力爲呼羅珊本部宗教戰士(ghazi)四萬人，加上已經被阿拉伯控制的阿姆河與錫爾河流域的幾乎所有屬國的兵力十餘萬，總兵力當在十五萬至二十萬之間。在兵力方面，阿拉伯聯軍是佔據了絕對的優勢的。在素質方面，呼羅珊是是阿拉伯歷代經營的軍事重鎮，又是阿拔斯王朝起家的地方，呼羅珊騎兵的素質在阿拉伯帝國中當屬翹楚，都是精銳。
阿拉伯步兵列陣之時用長矛配盾牌，是傳統的裝備。阿拉伯的大馬士革刀在世界上享有盛譽，步騎兩用的阿拉伯彎刀鋒銳無比，在唐代就享有盛名，唐杜甫就在《荊南兵馬使太常卿趙公大食刀歌》裏面稱讚阿拉伯刀“吁嗟光祿英雄弭，大食寶刀聊可比。”阿拉伯騎兵的裝備也是長矛加盾牌，並且裝備弓箭。關於阿拉伯人的盔甲由於資料不足，沒有詳細的資料。
相比之下，阿拉伯的優勢在於騎兵，阿拉伯馬乃當時世界上最優秀的馬種，呼羅珊又是波斯故地和阿拔斯王朝起家之處，當地戰士性情剽悍，騎術精熟，再加上不亞於阿拉伯本土戰士的宗教狂熱，其素質在全國也堪稱精銳。阿拉伯騎兵主要是輕騎，雖然盔甲較差，但保證了機動性。其武器包括弓箭、長矛、劍等，以及鋒利無比且適於馬上作戰的阿拉伯短彎刀。其他兵力雖是雜牌軍，裝備和組織上要差一些，但西域遊牧民族的騎兵作戰能力也是毋庸置疑的。
