辽阳总兵刘铤带着自己的亲兵营，不顾神机营的火器运输不便，炮车车营队伍落在了最后，自顾自地冲在最前方。
他对京师东郊的此次战役有些担心，因为他已经听说了敌手作战是以火器为主的。刘綎当年在朝鲜顺天之战中对阵小西行长，曾经尝过倭寇铁砲手的厉害。
前日昌平誓师大祭，经略汪可受主持祭祀时，结果屠牛刀不利，三次才砍下牛头。在阅兵式上，刘綎养子刘招孙在演武时居然因为枪柄腐朽，以致枪头当场脱落，
这不但使得刘綎感觉兆头不好、晦气十足，也本能地发觉大明朝的武备已经废弛到了什么程度。
刘綎指挥下的神机营13000余人本是刘綎部队的主力，此刻却远远地落在了队伍最后。他们与总镇左营、总镇左翼营等其他部队主要作战武器是火器，总共携带着天威大将军炮一位、神武二将军炮三位，轰雷三将军十位、飞雷四将军炮十四位、捷胜五将军四位、灭虏炮一百三十位、虎蹲炮十五位、旋风炮、神炮若干，神枪一千四十杆、连珠炮、翼虎炮共十位、铁枪四十位、鸟铳一千四百二十门、三、四眼枪一千七百九十杆、大小铜铁佛朗机九十架……等等一大堆。看起来火器众多，火力猛烈，但是这些炮实际上都是百余年前老式样，较新的佛郎机铳、鸟铳制作工艺粗糙，而且三、四眼枪、快枪等都是火门枪，无准星，射程不过几十步。而且操作这许多火器的神机营兵丁缺乏战阵训练，临战之时能打响手中火器就已经很不错了。
刘綎不喜欢这些京军士兵，他知道京军已经腐朽无用，这些神机营兵丁临战就知道拼命发火器，一旦敌人冲上前，一定会转身就逃。
本来，刘綎是打算等着川军勤王部队来到京师后，再带着自己的老部队出战的。他只对指挥川军作战有点信心，但是朝廷催逼得实在太紧，尚方宝剑的寒光已经在他们这些前线将领头上闪烁了。
所以，刘綎无可奈何出战了，但是却抛开其他部队，本着兵贵神速的宗旨，只带着自己那班蜀中子弟兵往前冲。刘綎于当时诸将中最为骁勇。他力大无比，能单手托起一张放满酒菜的八仙桌；擅使大刀，所用镔铁大刀重一百二十斤，马上轮转如飞，天下称“刘大刀”。他弓马娴熟，又擅用袖箭，曾经用墨在木板上随便画点，然后用袖箭掷去，无不中的。又曾经拉出战马数十匹，呼之俱前，麾之皆却，见者无不赞叹。
但是，现在是火器时代了，个人的武勇与整个战阵大局而言，已经不是唯一的决定性因素了。
刘綎所部花了两个时辰，在上午时赶到通惠河南岸，猛然发觉眼前已经出现了一座方形土城。
他略一观察，发现土城周围人头晃动，土墙外围似乎有道壕沟，无数人正在壕沟内活动。土城方形四角各有一个突出墙外的炮台，形式古怪。他不知道这是一种简易的多棱形堡垒，是火器时代的筑垒体系，源自于欧洲。
刘綎的基干部队是他的蜀地亲兵，个子矮小却骁勇善战。他发现敌人的已经构筑了堡垒体系在等着官军，不由地犹豫起来：他看见了土墙上架着的大炮和火铳，他不想让自己的为数不过1000的亲兵去当炮灰。
于是，刘綎这一路官军最早推进到了中华军大营附近，却在远处徘徊。刘綎在等后续部队的到来，打算利用神机营的火器去攻击中华军的堡垒。
通惠河北岸，京师三大营的主力部队22000余人，由襄城伯李国帧所统领，刚刚从左安门出来，长长的队伍在河北岸行军，向东面中华军大营推进。原辽东总兵李如柏将带着隶属三大营中五军营的殚忠﹑效义诸营8000余人从广渠门出来，正在赶来和李国帧会合。三大营原来为五军营﹑三千营和神机营，编制名称历经百多年变化，原先是明军最具战斗力的主力、战略机动部队，土木堡之变时损耗殆尽；兵部尚书于谦对京营编制进行改革，于三大营中选精锐十万。分十营团练﹐以备紧急调用﹐称十团营，京营规制至此一变。嘉靖二十九年(1550)﹐罢团营和两官厅﹐恢复永乐时三大营旧制﹐不同的是三千营改名神枢营﹐其三营司哨掖等名及诸内臣俱裁革﹐而以大将一员统帅﹐称总督京营戎政﹔以文臣一员辅佐﹐称协理京营戎政。其下设副参等官。凡团营两官厅之兵﹐悉归五军营﹔而宝纛令旗等项则仍隶神枢营。这时的三大营，普遍派驻有监视内臣﹐营务都在中官掌握之下。
神机营主力既然已经划归刘綎这一路部队，总督京营戎政、襄城伯李国帧带领的部队主要是神枢营、五军营的兵丁。神枢营实际是掌官皇帝的旗﹑舆服﹑兵仗金鼓、御用宝物等的骑兵部队，更像仪仗部队，而不是作战部队。他们打着皇旗走在队伍最前方，意味着天子亲临战场。真正的作战部队是隶属五军营的围子手营，其下所属的叉刀手及京卫步队官军还算是可战之兵。殚忠﹑效义诸营仅仅是勉强能战而已。
在京营部队的北面，辽东总兵官张承胤带领的辽东军主力正从日坛向东面开进。辽东镇副将颇廷相、参将蒲世芳统领的辽东军主力30000人已经展开部署，隶属辽东军的5000骑兵正