Русских вдвое меньшеИзвестно, что помимо собственно монгольских войск Мамай на поле боя привёл отряды, набранные из покорённых народов Поволжья и Кавказа, подразделения генуэзских наёмников из Крыма. В свою очередь, на стороне Дмитрия Донского помимо объединенных русских войск, сражались некоторые литовские командиры со своими людьми.
Впервые за долгое время в войске Дмитрия сражались рука об руку воины из большинства русских княжеств, а также множество князей и бояр всё ещё раздробленной страны. Некоторые летописи, написанные гораздо позже событий битвы пишут о нескольких сотнях тысяч воинов с каждой из сторон, однако большинство историков не принимают эту версию, указывая на невозможность сбора таких армий в то время. Самые смелые оценки современных историков допускают цифры от 80 до 150 тысяч человек для каждой из сторон.