L'esercito era ovviamente una componente indispensabile, per quanto non esclusiva, nel mantenimento dell'ordine nell'Impero, sia contro i nemici esterni che contro i sempre presenti rivoltosi interni. Augusto riformò l'esercito mantenendone l'ossatura ed i principi primi che ne avevano animato la struttura nel periodo repubblicano.
Secondo questi principi, l'esercito era costituito da un corpo di cittadini romani che prestavano servizio obbligatorio secondo una leva nella legione, affiancato poi da truppe ausiliarie. In realtà, alla morte di Augusto, le 25 legioni romane erano costituite per lo più da volontari arruolatisi per la ferma lunga piuttosto che da cittadini arruolati di leva per una campagna militare specifica.
Ogni legione era costituita da un effettivo teorico che oscillava tra i 5500 ed i 6000 uomini, benchè tale numero potesse subire anche drastiche variazioni a seconda dei bisogni del momento. Ogni legione possedeva un proprio numero ed un nome. Questa "fanteria pesante" costituiva l'ossatura dell'esercito romano: nel corso dei primi due secoli di vita dell'impero, il numero di legioni non superò mai 33. L'arruolamento partiva dai 18 anni e durava 20 anni (questa durata era stata fissata nel 5 a.C.), con una paga (relativamente alla data sopra citata) pari a 250 denari all'anno.
Le truppe ausiliarie erano costituite da coorti di fanteria leggera e da ali di cavalleria. La loro dignità era inferiore a quella dei legionari: il loro compito sotto le armi durava 25 anni e la loro paga era di soli 75 denari per anno.
La vera novità nella struttura dell'esercito introdotta da Augusto fu la creazione di un corpo destinato alla protezione della persona dell'imperatore e della città di Roma. La tradizione infatti voleva che i soldati in armi non potessero restare nell'Urbe se non per i giorni di festeggiamento del trionfo militare. Questi nuovi corpi consistevano in 9 coorti pretoriane ed in 3 coorti urbane ed alloggiavano in un accampamento posto ai limiti del pomerio di Roma. Le 7 coorti di vigiles, che costituivano sostanzialmente il corpo di polizia che vegliava sull'ordine in città, non erano equiparate ai militari ed erano formate sia da schiavi che da liberti. I soldati del pretorio, invece, erano reclutati fra i Romani e gli Italiani ed erano considerati persino superiori ai legionari in dignità, con una durata del servizio pari a 16 anni ed una paga di 750 denari l'anno. Le coorti urbane avevano una paga pari a 375 denari.
Ai corpi di terra si affiancava una marina militare dislocata in due porti strategici in Italia: uno a Ravenna e l'altro al Capo Miseno, in modo da salvaguardare sia la costa orientale che quella occidentale. Le flotte rispondevano agli ordini di un prefetto dei cavalieri. La marina svolse un compito di importanza molto inferiore all'esercito, dal momento che in tutto il bacino del Mediterraneo Roma non aveva rivali.