第二分隊四艘8000至9000噸級重巡洋艦，“海軍上將號”“奧斯利號”、“西索伊號”、“納瓦林號”。
第三分隊，旗艦21000噸級戰列艦“尼古拉一世號”，以及四艘老式13000噸級鐵甲戰列艦“海軍上將烏沙科夫號”、“海軍上將謝尼亞文號”、“海軍上將阿普拉克辛號”、“海軍上將阿芙樂爾號”。
第四分隊，旗艦爲21000噸級戰列艦“蘇沃羅夫公爵號”，以及八艘5000噸級巡洋艦，“奧列格號”、“頓斯科伊號”、“莫諾馬赫號”、“德米特里號”、“斯維特拉娜號”、“金剛寶石號”、“黑石珍珠號”、“綠光寶石號”。
另沙俄海軍聯合艦隊配有10餘艘驅逐艦，8艘大型輔助艦，整個沙俄海軍聯合艦隊可以說整容極爲龐大，總噸位高達45萬噸，但也是沙俄海軍全部的主力戰艦，也就是說尼古拉二世準備背水一戰。
遠東黃海艦隊的主要構成爲：
第一戰鬥分隊，旗艦：18000噸級改進版泰山級鐵甲戰列艦“北京號”，配備6艘14000噸黃河級戰列艦“哈爾濱號”、“瀋陽號”、“長春號”、“石家莊號”、“呼和浩特號”、“烏魯木齊號”。
第二戰鬥分隊：旗艦16000噸泰山級戰列艦“天津號”，配備6艘黃河級戰列艦“蘭州號”、“昆明號”、“成都號”、“西安號”、“西寧號”、“鄭州號”。
第三戰鬥分隊：旗艦16000級泰山鐵甲戰列艦“上海號”，配備3艘8000噸長江級重巡洋艦“黃山號”、“廬山號”、“雁蕩山號”，以及四艘4000噸百川級輕巡洋艦“常德號”、“湘潭號”、“株洲號”、“岳陽號”。
第四戰鬥分隊，旗艦改進型16000噸黃河級鐵甲戰列艦“杭州號”，配備15艘3000噸華夏級驅逐艦，“寧波號”、“紹興號”、“嘉興號”、“溫州號”、“義烏號”、“舟山號”、“湖州號”、“金華號”、“麗水號”、“台州號”、“衡州號”、“瑞安號”、“樂清號”、“慈溪號”、“建德號”。
第五戰鬥分隊，旗艦改進型16000噸黃河級鐵甲戰列艦“武漢號”，配備15艘3000噸華夏級驅逐艦，“黃石號”、“襄陽號”、“咸寧號”、“孝感號”、“鄂州號”、“黃岡號”、“荊州號”、“宜昌號”、“十堰號”、“隨州號”、“荊門號”、“神農架號”、“仙桃號”、“潛江號”、“天門號”。
第六戰鬥分隊，旗艦改進型18000噸泰山級鐵甲戰列艦“重慶號”，配備四艘黃河級戰列艦，“拉薩號”、“銀川號”、“香港號”、“澳門號”，以及5艘長江級重巡洋艦，“五臺山號”、“九華山號”、“峨眉山號”、“普陀山號”、“梵淨山”。
另有劍魚、電魚兩支潛艇編隊，以及45艘千噸級魚雷艇和三艘大型補給船。
雖然在八國聯軍事件中，遠東海軍曾重創沙俄海軍亞洲艦隊，可是沙俄海軍主力依然健在，所以沙俄海軍在世界海軍的排行榜上列第4位，這次派往與遠東軍團作戰的更是一支無比強大的海軍艦隊，這支由亞洲艦隊和公海艦隊組成的特混編隊，共有多達32艘萬噸級戰列艦。
但任何事情都不能只看表面現象，實際上，沙俄海軍這支聯合艦隊存在着極大的問題：第一就是海軍艦隊最常見的問題之一，新舊戰艦不一，編隊航速相對較低，而且部分水兵對於新式海上軍艦的設備還不完全熟悉；第二由於沙俄聯合艦隊是從北部的海港出發前往遠東地區作戰，途中必須經過一段漫長的過程，航程近1800海里，這麼漫長的航行對戰艦、以及參戰水兵的損害均極大，整個艦隊減員十分嚴重，士氣也極爲低彌。
同時在航行過程中，沙俄聯合艦隊可以得到加煤的港口很少，只得把軍艦上一些能裝的地方都裝上了煤，這與法國公海艦隊遠赴南亞，向遠東海軍作戰的情況一樣，結果必然造成整個艦隊的航速更慢、水兵的生活環境變得異常惡劣，第三在沙俄聯合海軍艦隊出發之前，沙俄國內的局勢一直處於不穩定狀態，這也大大影響已經波及到了水兵，使得沙俄聯合海軍艦隊中不少人心浮動，充滿着厭戰、畏戰的情緒；第四沙俄海軍艦隊由於是臨時拼湊而成，再加上缺乏磨合訓練，水兵們且有嚴重的恐懼心理，一路上還常常草木皆兵。
第五沙俄聯合海軍軍艦表面上看起來十分強大，但是從戰艦的火炮射速，遠遠落後於遠東大量的新式戰艦，在加上炮彈質量也很差，此時沙俄海軍戰艦的炮彈平均裝彈藥15磅，而遠東炮彈一般爲105磅，在大規模海戰之中，如果經常出現炮彈不爆炸的情況，後果可想而知……
這種種的一切，似乎註定了沙俄聯合海軍艦隊的最終命運，所以在海戰開始以後，沙俄聯合海軍艦隊就接連失利，雖然擁有傑出的海軍將領，可是爲了扭轉對遠東海軍艦隊作戰的不利局勢，重新奪回遠東地區的制海權，沙俄國王尼古拉二世政府決定在次增加艦隊，並且組建出一支新的特混艦隊，前往遠東地區支援。
但這支艦隊，足足費時2個月才完成，雖然由沙俄海軍大西洋艦隊中7艘萬噸級戰列艦，6艘鐵甲重巡洋艦，以及9艘大型驅逐艦，及一些輔助艦船組成的艦隊，被命名爲聯合第2艦隊，由羅日傑斯中將統帥，最後還是踏上了一條不歸的航程。
而遠東黃海艦隊的情況完全是另外一種情況，經歷了甲午海戰和兩次黃海之戰，又在南海與法國公海艦隊的海戰，整個遠東黃海艦隊的士氣異常旺盛，再加上對沙俄聯合海軍艦隊的首戰大捷，艦隊中的官兵上下一心，除了擁有充足的戰鬥經驗和日常訓練有素，爲了迎接即將到來的全面海戰，遠東黃海艦隊還進行了近似瘋狂的加急訓練，短短一個星期的時間，練習實彈就幾乎用掉儲備炮彈的一半，同時從黃海艦隊的總噸位、航速、火炮射速、先進程度等多個方面上，遠東黃海艦隊也佔有明顯的優勢。