Полное население Константинополя, исключая Галату, состояло из 40-50 тысяч человек с регулярным гарнизоном в несколько сот воинов. Официальный список защитников, сделанный по просьбе императора Сфрантзесом, дал общее количество 4973 греческих профессиональных солдат и милиционеров, плюс 200 воинов из постоянной резиденции иностранных государств. Число иностранцев, однако, явно вводит в заблуждение, поскольку оно включает только постоянно живущих в Константинополе. Большинство оценок численности защитников стен в 1453 г. сходятся на числе в диапазоне от 6 000 до 8 500 человек, львиную долю которого составляло плохо обученное местное ополчение. Однако, архиепископ Леонард с острова Хиос, принявший участие в осаде, сообщает, что число активных защитников находилось в пределах 6 000 греков и 3 000 иностранцев. В январе 1454 г. Джакомо Тедальди, также участвовавший в обороне византийской столицы, написал краткое сообщение для кардинала из Авиньона. Это, возможно, наиболее объективная оценка из всех, сообщала, что “в городе имелось в целом 30-35 тысяч человек, способных носить оружие, и 6-7 тысяч реальных солдат, что в сумме составляет максимум 42 тысячи бойцов”.
К XV столетию Византийская империя была слишком бедна, чтобы нанять много наемников. Поэтому защита города перешла к местным отрядам, вооруженной милиции и иностранным добровольцам, включая европейских солдат и моряков, которые по каким-либо причинам оказались в Константинополе. Что касается постоянной армии, то вооруженный эскорт, который сопровождал императора Иоанна VIII в Италию в 1437 г., включал два различных типа конницы: бронированную (stradioti), которую вероятно в Западной Европе оценили бы как легкую кавалерию, и еще более легковооруженную (gianitzaaroi), смахивающую не нанятых татарских кочевников. Влиятельные византийские аристократы также имели собственные вооруженные отряды. Еще были византийские солдаты, имевшие свои феодальные земельные наделы — пронойи (pronoia), они составляли местную армейскую элиту. Многие из них, особенно в пределах деспотата Мореи, оставшейся единственной существующей провинцией в руках Византии, имели не-греческое происхождение, включая славян, албанцев и итальянцев, осевших в Греции участников крестовых походов или итальянской колониальной феодальной знати.
В XV столетии Константинополь состоял из отдельных поселений размером с деревню в пределах обширных древних стен; восточная городская окраина частично была сдана в аренду иностранным торговым гильдиям типа венецианской. Это, вероятно, определяло структуру милиции в пределах каждого квартала или “городской слободы”, которая имела собственных командиров и подчинялась императорским должностным лицам. Греческие монастыри в сельских районах обычно нанимали вооруженную охрану, и монахи из монастырей вели постоянное наблюдение за окрестностями из специальных башен. Поэтому сведения о монахах, патрулирующих валы Константинополя, также выглядят вполне естественным продолжением их службы. К началу осады в Константинополе также имелось немалочисленное турецкое мусульманское население, хотя какое количества из них поддержало претендента на оттоманский трон принца Орхана, и сражались ли они все за город в заключительной осаде — не ясно.
