4. ทรงแก้ไขปรับปรุงการจัดกองทัพ โดยยุบทัพหลังซึ่งเคยมีในสมัยก่อนเหลือแต่เพียงทัพหน้าและทัพหลวง ซึ่งรวมส่วนสัมภาระเลี้ยงดูและหน่วยช่วยรบอื่นๆ กองทัพหลวงในสมัยของกรุงธนบุรีจึงเป็นกำลังหนุนส่วนใหญ่ และสามารถแบ่งแยกเป็นกองรบเฉพาะกิจไปปฏิบัติงานพิเศษได้ ดังการรบกับอะแซหวุ่นกี้เพื่อป้องกันเมืองพิษณุโลก เมื่อพ.ศ. 2318 ทรงจัดทัพหลวงและกองกำลังรักษาพระนคร เป็นกองรบพิเศษออกไปป้องกันพม่าตามจุดสำคัญต่างๆ เช่น ด่านแม่สอดฯลฯ นอกจากนี้ ยังทรงจัดกองปืนใหญ่หนุนทั่วไป ขึ้นเป็นกองพิเศษอีกกองหนึ่งในกองทัพหลวง เมื่อการรบด้านไหนถูกข้าศึกกวนหนักก็จะส่งไปช่วยยิงถล่มค่ายเพื่อเบิกทางให้ สิ่งที่ทรงริเริ่มอีกประการก็คือ ในการจัดขบวนรบ ทรงเริ่มการวางกำลังเป็นแนวๆ ซ้อนกันในทางลึกในการศึกป้องกันเมืองพิษณุโลก พ.ศ. 2318 เพื่อว่าแม้ข้าศึกจะตีแนวแรกๆ ได้ก็ต้องพบกับแนวต้านทานต่อๆ มา 5. ทรงให้ความสำคัญแก่การวางสายข่าว ทั้งการหาข่าวและการส่งข่าว ด้วยเหตุนี้ ทุกครั้งที่พระองค์ทรงบังคับบัญชาการรบ จะมีข่าวจากที่ใกล้และไกลหลั่งไหลเข้าสู่พระองค์อย่างไม่ขาดสาย ทำให้ทรงสามารถพิจารณาสั่งการได้ทันทีและรวดเร็ว 6. ทรงจัดหน่วยสนับสนุน (หน่วยช่วยรบ) อันได้แก่ กองเสบียง กองยานพาหนะ และอื่นๆ อย่างมีระเบียบและถูกต้องตามหลักการ โดยทรงพยายามลำเลียงสิ่งของต่างๆ ไปจากในกรุง เพราะข้าวปลาอาหารตามหัวเมืองต่างๆ ยังไม่บริบูรณ์พอแก่การเรียกเกณฑ์ นอกจากนี้ ยังทรงใช้การลำเลียงหน่วยทหารในเขตหลังที่ปลอดจากการถูกโจมตีทางเรือให้มากที่สุด เพราะสามารถลำเลียงทหารได้มากและเป็นการออมกำลังด้วย จากยุทธวิธีอันล้ำเลิศของพระองค์ ได้ทรงนำทหารไทยประสบชัยชนะในการศึกกับพม่าแทบทุกครั้ง จนแม้กระทั่งอะแซหวุ่นกี้ แม่ทัพพม่าที่ยกมาตีพิษณุโลกในปีพ.ศ. 2318 ก็ยังประกาศแก่แม่ทัพนายกองทั้งปวงว่า “ ไทยเดี๋ยวนี้ฝีมือเข้มแข็งนัก ไม่เหมือนไทยแต่ก่อน และเมืองพิษณุโลกเสียครั้งนี้ ใช่จะแพ้เพราะฝีมือทะแกล้วทหารนั้นหามิได้ เพราะเขาอดข้าวขาดเสบียงอาหารจึงเสียเมือง และซึ่งจะมารบเมืองไทยสืบไปภายหน้านั้น แม่ทัพมีสติปัญญาและฝีมือแต่เพียงเสมอเรา และต่ำกว่าเรานั้น อย่ามาทำสงครามตีเมืองไทยเลย จะเอาชัยชำนะเขามิได้ แม้นดีกว่าเรา จึงจะมาทำศึกกับไทยได้ชัยชำนะ ” (พระราชกรณียกิจของสมเด็จพระเจ้ากรุงธนบุรี , อนุสรณ์งานศพ น.ส.ผัน ณ นคร , 20 กันยายน 2524 : 3-4)