В Порт-Артуре базировалась Тихоокеанская эскадра в составе шести эскадренных броненосцев, пяти крейсеров, четырех канонерских лодок, двух минных крейсеров (заградителей) и девятнадцати эскадренных миноносцев. Общая численность корабельных экипажей составляла около 12 тысяч 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 генерал-лейтенант А.М. 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 отправиться за новым назначением в Маньчжурию. Однако Стессель не выполнил этого указания, 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.
По той же причине в осажденном Порт-Артуре оказалось 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 генерал от инфантерии Куропаткин, как ответственное должностное лицо, исправить не смог.
Среди командного состава героических защитников Порт-Артура было немало незаурядных людей, достойных военачальников. Поистине выдающуюся роль в укреплении и организации обороны крепости сыграл начальник сухопутной обороны генерал-майор Роман Исидорович Кондратенко. Он имел за плечами полный курс Академии Генерального штаба и Военно-инженерной академии, прекрасно разбирался в вопросах крепостной фортификации. Под его умелым руководством возводились новые укрепления и совершенствовались старые, отрабатывалась система ведения огня и взаимодействия.
В ходе порт-артурской эпопеи генерал-майор Р.И. Кондратенко прославился еще и тем, что умел поднимать моральный дух защитников крепости в самые трудные дни. В этом он был схож с вице-адмиралом С.О. Макаровым. В каждом своем приказе начальник сухопутного фронта Порт-Артура стремился отметить героизм и мужество русских воинов. Так, в приказе от 22 июля он писал:
"Части войск 4-й и 7-й дивизий выдержали славный, но неравный бой с противником на передовых позициях. Нас было только 17 000, а противник втрое сильнее - у него было 50 000, мы имели только полевую артиллерию, противник же имел кроме полевой еще осадную. Теперь, с отходом к крепости, положение наше изменилось неизмеримо к лучшему, силы наши более чем удвоились, противник же, ослабленный предыдущими боями, едва ли мог значительно усилиться. Вместо скороспелых окопов, как то было на передовых позициях, мы имеем здесь преимущественно долговременные сооружения, обеспеченные со всех сторон от атаки, вместо тонких шрапнельных укрытий имеем во многих местах безопасные казематы и надежные блиндажи, кроме полевой артиллерии имеем здесь сильную крепостную артиллерию, увеличенную многочисленными орудиями флота.
Поэтому если с передовых позиций мы еще могли податься к крепости, то теперь мы имеем полную возможность отразить и уничтожить врага. Никакой штурм нам не может быть страшным, если мы до конца решимся выполнить данную нами присягу. Во время ночного штурма ни при каком положении не надо теряться: если случится где-либо частный прорыв противника между укреплений, то таковой ровно ничего не значит, так как соседние форты обеспечены от атак со всех сторон, против же прорыва у нас имеются всегда сильные резервы, которые успеют вовремя опрокинуть врага и закрыть прорыв. Необходимо во что бы то ни стало держаться на всех местах до дневного света. С рассветом же наш страшный ружейный и пушечный огонь отгонит не только шестидесятитысячную, но хотя бы и стотысячную вражью силу, после чего войска крепости перейдут в наступление и добьют дерзкого врага".
Такие приказы начальника сухопутного участка обороны крепости генерал-майора Р.И. Кондратенко зачитывались в стрелковых ротах и батальонах, на артиллерийских батареях. Они не только воодушевляли защитников Порт-Артура, но и поднимали авторитет их военачальников, обеспечивали уверенность в собственных силах. Последнее было исключительно важно в те долгие месяцы, когда русская крепость оказалась в глухой осаде. Один из участников порт-артурской эпопеи, Я.У. Шишко, с любовью писал о Кондратенко:
"В Артуре не было места, куда бы он не заглянул, не было высоты, куда бы он не поднялся, чтобы указать, где немедленно должны явиться форты, укрепления, батареи... Генерал Кондратенко для Артура был все: и сила, и душа, и мысль, и дух героизма".
Благодаря стараниям защитников Порт-Артура крепость к началу прямой блокады оказалась готовой выдерживать самые яростные штурмы японской армии и долговременную осаду. Русская приморская крепость на Квантуне отличалась прежде всего не величием своих незавершенных оборонительных сооружений, а силой духа ее гарнизона и мощностью вооружения.
Общая протяженность оборонительной линии крепости Порт-Артур к началу осады составила 29 километров. Из них 9 километров занимал Приморский фронт с 22 долговременными батареями. В их задачу входила борьба с японским Соединенным флотом и прикрытие стоявшей во внутренней гавани Тихоокеанской эскадры, крепости и города от бомбардировок со стороны моря.
Главным же являлся сухопутный фронт, который подвергался штурмовым усилиям японской осадной 3-й армии. К началу осады он состоял из пяти долговременных фортов (№ I, II, III, IV и V), трех укреплений (№ 3, 4 и 5) и пяти отдельных литерных батарей (литера "А", "Б", "В", "Г" и "Д").
Впереди линии фортов находились передовые укрепления (окопы и полевые редуты), располагавшиеся на высотах Дагушань, Сяогушань, Панлуншань, Высокая, Длинная и Угловая, которые господствовали над близлежащей местностью. Центр сухопутной обороны "географически" располагался близ деревни Шуйшин, который прикрывали полевые редуты Кумирненский, Водопроводный и Скалистый.
Сухопутный фронт крепостной обороны организационно делился на три фронта. Восточным, протяженностью 8 км, командовал генерал-майор В.Н. Горбатовский. Этот фронт состоял из трех долговременных фортов, одного укрепления и двух литерных батарей. В его тылу находилась так называемая Китайская стенка, или Центральная ограда. Для ликвидации мертвых пространств перед и между фортами здесь были устроены полевые укрепления и окопы.
Северный фронт имел протяженность в 3,5 км. Он состоял из одного форта, двух укреплений и двух литерных батарей. Фронтом командовал полковник В.Г. Семенов. Восточные крепостные укрепления располагались на труднодоступных высотах, с которых хорошо просматривалась лежащая впереди местность.
Наиболее слабым звеном сухопутной обороны Порт-Артура оказался Западный фронт, которым командовал полковник
В.А. Ирман. Он имел протяженность 6,7 км и тянулся от горы Голубиной до горы Белый Волк. Здесь имелись только одно укрепление и одна литерная батарея. Начатое сооружение форта № VI к началу осады не было завершено. Линию Восточного фронта в основном прикрывали лишь полевые укрепления.
На вооружении Порт-Артурской крепости к началу ее осады находилось 646 орудий и 62 пулемета. В долговременных крепостных укреплениях и на полевых позициях было установлено 514 орудий различных калибров (в том числе 283 крепостных, 168 морских и 63 полевых орудия) и 47 пулеметов. На приморском фронте обороны располагалось 123 орудия и 5 пулеметов. Имелся небольшой резерв - 9 легких орудий и 10 пулеметов.
При обороне Порт-Артура появилось новое оружие - минометы. Идею миномета разработал и осуществил на деле мичман Власьев. Для стрельбы шестовыми минами он приспособил 47-миллиметровое скорострельное орудие, бывшее на вооружении кораблей. Стрельба из таких минометов особенно досаждала японским саперам, которые траншеями преимущественно по ночам подбирались поближе к линии крепостных укреплений.
Неоконченность строительства крепости отразилась и на ее артиллерийском оснащении. Прежде всего было недостаточно тяжелых орудий. Из тех, что имелись, большинство оказалось устаревших конструкций, имевших малую дальность стрельбы. Из 124 тяжелых орудий лишь 39 могли поражать дальнобойную осадную артиллерию японцев. Артиллерийские средства сухопутного фронта на три четверти состояли из легких орудий, которые действовали эффективно при отражении вражеских штурмов, но были почти не пригодны для борьбы с неприятельской осадной артиллерией больших калибров.
Под руководством начальника артиллерии Порт-Артура, генерал-майора В.Ф. Белого, для гибкого управления артиллерийским огнем Порт-Артурская крепость была разделена на 12 секторов и 3 отдельные группы. Их начальники подчинялись начальникам фронтов крепостной обороны, а те, в свою очередь, непосредственно Белому. Командиры батарей сухопутного фронта подчинялись командирам фортов и укреплений. Такая система управления артиллерийским огнем полностью оправдала себя в ходе обороны Порт-Артура.
При наличии большого числа артиллерийских орудий осажденная крепость должна была рано или поздно ощутить снарядный голод. Запасов боеприпасов в Порт-Артуре оказалось недостаточно. К началу осады в крепости хранилось 274 558 артиллерийских гранат, шрампелей и бомб. В среднем на одно орудие приходилось всего 425 боевых зарядов. Трата же их в условиях длительной обороны, особенно при отражении вражеских штурмов, была огромной.
К началу осады в Порт-Артуре оказалось и недостаточно запасов провианта: муки в крепости было на 168 дней, чумизы, пшена и кукурузы - на 127, сахара - на 169, сухарей - на 27, соли - на 200, мяса - на 20, овса, ячменя и бобов - на 155, сухих овощей - на 173 дня. Уже в июле вместо мяса войскам стали выдавать конину. Не было принято своевременных мер по организации прибрежной рыбной ловли и посадки овощей, что могло существенно улучшить осадный рацион. Из-за малого числа колодцев возникли большие трудности со снабжением передовой линии сухопутной обороны питьевой водой.