第二分队四艘8000至9000吨级重巡洋舰，“海军上将号”“奥斯利号”、“西索伊号”、“纳瓦林号”。
第三分队，旗舰21000吨级战列舰“尼古拉一世号”，以及四艘老式13000吨级铁甲战列舰“海军上将乌沙科夫号”、“海军上将谢尼亚文号”、“海军上将阿普拉克辛号”、“海军上将阿芙乐尔号”。
第四分队，旗舰为21000吨级战列舰“苏沃罗夫公爵号”，以及八艘5000吨级巡洋舰，“奥列格号”、“顿斯科伊号”、“莫诺马赫号”、“德米特里号”、“斯维特拉娜号”、“金刚宝石号”、“黑石珍珠号”、“绿光宝石号”。
另沙俄海军联合舰队配有10余艘驱逐舰，8艘大型辅助舰，整个沙俄海军联合舰队可以说整容极为庞大，总吨位高达45万吨，但也是沙俄海军全部的主力战舰，也就是说尼古拉二世准备背水一战。
远东黄海舰队的主要构成为：
第一战斗分队，旗舰：18000吨级改进版泰山级铁甲战列舰“北京号”，配备6艘14000吨黄河级战列舰“哈尔滨号”、“沈阳号”、“长春号”、“石家庄号”、“呼和浩特号”、“乌鲁木齐号”。
第二战斗分队：旗舰16000吨泰山级战列舰“天津号”，配备6艘黄河级战列舰“兰州号”、“昆明号”、“成都号”、“西安号”、“西宁号”、“郑州号”。
第三战斗分队：旗舰16000级泰山铁甲战列舰“上海号”，配备3艘8000吨长江级重巡洋舰“黄山号”、“庐山号”、“雁荡山号”，以及四艘4000吨百川级轻巡洋舰“常德号”、“湘潭号”、“株洲号”、“岳阳号”。
第四战斗分队，旗舰改进型16000吨黄河级铁甲战列舰“杭州号”，配备15艘3000吨华夏级驱逐舰，“宁波号”、“绍兴号”、“嘉兴号”、“温州号”、“义乌号”、“舟山号”、“湖州号”、“金华号”、“丽水号”、“台州号”、“衡州号”、“瑞安号”、“乐清号”、“慈溪号”、“建德号”。
第五战斗分队，旗舰改进型16000吨黄河级铁甲战列舰“武汉号”，配备15艘3000吨华夏级驱逐舰，“黄石号”、“襄阳号”、“咸宁号”、“孝感号”、“鄂州号”、“黄冈号”、“荆州号”、“宜昌号”、“十堰号”、“随州号”、“荆门号”、“神农架号”、“仙桃号”、“潜江号”、“天门号”。
第六战斗分队，旗舰改进型18000吨泰山级铁甲战列舰“重庆号”，配备四艘黄河级战列舰，“拉萨号”、“银川号”、“香港号”、“澳门号”，以及5艘长江级重巡洋舰，“五台山号”、“九华山号”、“峨眉山号”、“普陀山号”、“梵净山”。
另有剑鱼、电鱼两支潜艇编队，以及45艘千吨级鱼雷艇和三艘大型补给船。
虽然在八国联军事件中，远东海军曾重创沙俄海军亚洲舰队，可是沙俄海军主力依然健在，所以沙俄海军在世界海军的排行榜上列第4位，这次派往与远东军团作战的更是一支无比强大的海军舰队，这支由亚洲舰队和公海舰队组成的特混编队，共有多达32艘万吨级战列舰。
但任何事情都不能只看表面现象，实际上，沙俄海军这支联合舰队存在着极大的问題：第一就是海军舰队最常见的问題之一，新旧战舰不一，编队航速相对较低，而且部分水兵对于新式海上军舰的设备还不完全熟悉；第二由于沙俄联合舰队是从北部的海港出发前往远东地区作战，途中必须经过一段漫长的过程，航程近1800海里，这么漫长的航行对战舰、以及参战水兵的损害均极大，整个舰队减员十分严重，士气也极为低弥。
同时在航行过程中，沙俄联合舰队可以得到加煤的港口很少，只得把军舰上一些能装的地方都装上了煤，这与法国公海舰队远赴南亚，向远东海军作战的情况一样，结果必然造成整个舰队的航速更慢、水兵的生活环境变得异常恶劣，第三在沙俄联合海军舰队出发之前，沙俄国内的局势一直处于不稳定状态，这也大大影响已经波及到了水兵，使得沙俄联合海军舰队中不少人心浮动，充满着厌战、畏战的情绪；第四沙俄海军舰队由于是临时拼凑而成，再加上缺乏磨合训练，水兵们且有严重的恐惧心理，一路上还常常草木皆兵。
第五沙俄联合海军军舰表面上看起來十分强大，但是从战舰的火炮射速，远远落后于远东大量的新式战舰，在加上炮弹质量也很差，此时沙俄海军战舰的炮弹平均装弹药15磅，而远东炮弹一般为105磅，在大规模海战之中，如果经常出现炮弹不爆炸的情况，后果可想而知……
这种种的一切，似乎注定了沙俄联合海军舰队的最终命运，所以在海战开始以后，沙俄联合海军舰队就接连失利，虽然拥有杰出的海军将领，可是为了扭转对远东海军舰队作战的不利局势，重新夺回远东地区的制海权，沙俄国王尼古拉二世政府决定在次增加舰队，并且组建出一支新的特混舰队，前往远东地区支援。
但这支舰队，足足费时2个月才完成，虽然由沙俄海军大西洋舰队中7艘万吨级战列舰，6艘铁甲重巡洋舰，以及9艘大型驱逐舰，及一些辅助舰船组成的舰队，被命名为联合第2舰队，由罗日杰斯中将统帅，最后还是踏上了一条不归的航程。
而远东黄海舰队的情况完全是另外一种情况，经历了甲午海战和两次黄海之战，又在南海与法国公海舰队的海战，整个远东黄海舰队的士气异常旺盛，再加上对沙俄联合海军舰队的首战大捷，舰队中的官兵上下一心，除了拥有充足的战斗经验和日常训练有素，为了迎接即将到來的全面海战，远东黄海舰队还进行了近似疯狂的加急训练，短短一个星期的时间，练习实弹就几乎用掉储备炮弹的一半，同时从黄海舰队的总吨位、航速、火炮射速、先进程度等多个方面上，远东黄海舰队也占有明显的优势。