官渡前线，双方对阵的主战场。
面对袁绍强大的攻势，曹操陷入苦战。
从双方控制的地盘来看，其实他们相差并不大。此时，袁绍占有冀州的全部，幽州、并州的大部以及青州的一部，此外还有兖州东郡在黄河以北的地区，统计起来大约有三十多个郡国、三百多个县。曹操实际控制着司隶校尉部、徐州、豫州、兖州的大部，以及青州、扬州、荆州的各一小部分，郡县数与袁绍相当甚至还略多。
但曹操对这些地区的控制力不如袁绍，地盘虽大，老的根据地不多，相当一部分是新占的地方，汝南郡、关中地区、徐州等还很不稳定。地盘分散且面积很大是曹操的不利之处，他必须分兵把守，使有限的兵力进一步分散，在正面主战场就明显占了下风。
袁绍此次南下是经过一段时间精心准备的，他从“袁统区”各地抽调人马重新编组和训练，组成了一支强大的南下军团，总兵力大约十一二万人，其中步兵十万人，骑兵一万多人，还有北方少数民族雇佣兵约八九千人。
袁绍按照东汉正规军“部－曲－屯－卒－什－伍－兵”七级编制进行编组，部类似于团这一级，若干个部编为一个校尉，类似于旅或师。再往上，若干个不同兵种的师混编为一个军，由将军率领。
从兵种上看，除步兵、骑兵以外，还有射声校尉营即弓箭兵部队。而骑兵又分为屯骑和越骑两种，屯骑是重装骑兵，人着盔甲，马披重铠，士兵用长枪和马刀，承担冲锋陷阵的任务，也称突骑。越骑是轻骑兵，士兵穿薄甲，配弓箭，承担远途奔袭、追击、搜索以及警戒的任务。
还有长水校尉，所统之兵担负水上作战任务，除此之外还负责架设桥梁、开辟道路以及攻城相关的土木作业等，类似于水军和工兵的混合部队。
从史料中可以查到的在袁绍手下担任“师长”（校尉）一级高级将领的有：马延（步兵校尉）、韩定（越骑校尉）、王摩（越骑校尉）、睦元进（步兵校尉）、韩莒（屯骑校尉）、赵（越骑校尉）、蒋奇（步兵校尉）、荀谌（长水校尉）、高览（步兵校尉）、张（屯骑校尉）、韩荀（越骑校尉）、吕旷（射声校尉）、张觊（步兵校尉）。沮授、郭图、逢纪、颜良、文丑、淳于琼、蒋义渠等人职务为监军或将军，类似于兵团司令或军长。辛评、许攸、苏由等人是总部的高级参谋。
曹军的编组方法与袁军大体类似，但由于准备时间不足、地理分散等原因，军队的正规化程度不如袁军。曹军主力部队包括步兵约三个军，屯骑和越骑各一个军，长水和射声各不足一个军。各军内部的编制也不满员，一般认为其投入到官渡正面战场的总兵力不及袁军的一半。
刘辟等人在汝南郡叛乱以及袁绍先后派刘备、韩荀等人南下包抄许县等事件发生后，曹操不得不重新考虑加强后方的军事部署，曹洪、曹仁、乐进、李典等人先后被抽调到后方。目前，曹军在官渡前线以及各地的总体兵力部署是：
一、河南尹、建武将军夏侯率步兵五千守敖仓，并派其中一部分人守黄河之上的渡口孟津；
二、平虏校尉于禁率步兵四千守原武，并派其中一部分人守获嘉和黄河之上的另一个渡口延津；
三、东郡太守刘延率步兵千余人守白马，目前已撤退至官渡；
四、东平国相程昱率步兵七百人守兖州刺史部目前的治所鄄城；
五、曹操亲自率领偏将军徐晃、裨将军张辽以及警卫部队指挥官许褚等率步兵和骑兵混编部队一万多人守官渡，大本营的主要参谋人员有郭嘉、荀攸、贾诩、董昭、毛等；
六、扬武将军张绣转战到兖州刺史部，率五千多人守己吾县和陈留郡一带；
七、琅邪国相臧霸等人守徐州、青州，掩护右翼，兵力约有一万多人，但不是曹操的嫡系；
八、厉锋将军曹洪率一万人左右屯守南阳郡的宛县，防备刘表来袭；
九、为保证左翼的安全，将官渡前线的越骑将军兼广阳郡太守曹仁调往颖川郡一带屯守，大约有数千人；
十、尚书令荀总揽许县事务，加派讨虏校尉乐进、中郎将李典等率步骑数千人屯守许县；
十一、司隶校尉钟繇坐镇关中，并负责督运关中的粮草；
十二、颖川郡太守夏侯渊负责督运徐州、兖州、豫州三地的粮草；
十三、典农中郎将任峻负责督造兵器，并负责各类军用物资的运输。
这里要强调的是后勤保障部分。官渡大战耗时数月，双方直接调用的兵力大约十几万人，间接调动的更是多达几十万人，这是近年来少有的时间跨度最长、兵力异地调动规模最大的一次战役，如此复杂繁重的后勤保障是双方此前都没有遇到过的问题。
兵强马壮的袁绍在后勤保障方面也有软肋，随着战事越拖越久，这个问题逐渐暴露出来，虽然他也下了不少功夫，但最终成为其败亡的主因。曹操在后勤方面投入的人力更多，荀、钟繇、夏侯渊、任峻等人专司其职，在极其艰难的情况下保证着前线的需要。
钟繇不仅尽可能将关中的粮草运往前线，还征集到二千多匹马送来，其作用不亚于给淮海前线送来了几百辆坦克。
有了粮草，运输也是难事，劫敌军的粮道往往是出奇制胜的手段之一，沮授就建议袁绍专劫曹军的粮道，使敌人因粮食供应不上导致军心动摇，不战而胜。除了敌军外，四处盛行的流寇也经常打劫军粮。
任峻负责粮草运输时就深为流寇袭扰头疼，最后他总结出经验，运粮时必须集中上千辆运输车才能成行，并且加派兵力保护，土匪即使想劫粮也不敢动手。