历史上对曹军兵力的说法最为混乱：
1. 根据曹操给孙权的劝降书，说是“今治水军80万众（现在我已经训练了水陆大军80万人），方与将军会猎于吴”，由此衍生出了曹军83万的说法。但是此说法是完全不正确的：第一，它是曹操吓唬孙权的书面文章，希望孙权不敢抵抗而投降；第二，曹操当时占据的北方总共才有300多万的人口，减去50%的妇女，再减去50%的老幼病残，实际能够当兵打仗的人大约只有70~80万，还有各州郡县的官吏，发展生产的人力等，曹操能有35万军队就是极限了。注意这里吹牛所说80万众，是指曹操的全部军队，而不是开到荆州的部队。
2. 根据《资治通鉴》的记载，周瑜向孙权汇报的曹军实力为：“诸人徒见操书言水步八十万而各恐慑，不复料其虚实，便开此议，甚无谓也。今以实校之：彼所将中国人不过十五六万，且已久疲；所得表众亦极七八万耳，尚怀狐疑。”——曹操的全部中原部队不过15~16万人，新收降的刘表军顶多7~8万。所以曹操全国的军队合计23万多人。我认为此数字是比较准确的：第一，这是孙权内部两位最高军事领导人在讨论局势，应当是站在最客观的立场进行的；第二，当时孙权并不想投降，周瑜没有必要缩小曹军实力欺骗孙权；第三，以周瑜一贯对孙权的忠心，应相信其是将真实情况向孙权交底；第四，与当时的各集团实力对比相符合。即使曹军只有16万也是当时全国最大的军事集团。所以曹操带到荆州的中原部队大概有8~9万人。
3. 上述周瑜的谈话，有关史书上均认为周瑜指的是曹操用来进攻荆州刘表的中原部队为15~16万，这样一来，曹操的总兵力可能将达到30万左右。但是经过仔细分析此段话的前因后果、曹操的性格、用兵习惯和基于一般的军事常识，本文认为这种理解是不正确的。（详细分析参见注1）。
比较以上三种说法可以得出第二种说法是最符合当时的情况的。所以正确的数字是：曹操当时的总兵力为23万多人，其亲自率领到荆州的中原部队为8~9万人，荆州投降军7万人。
我们还可以根据曹军这一时期兵力的演变进行推断：
194年八月，曹操自徐州回军救兖州，败于吕布军，部队损失很大，仅有不到1万人（见《资治通鉴汉记五十三》“冬十月，操至东阿……程昱曰：今兖州虽残，尚有三城，能战之士，不下万人”）。
200年官渡战役时，曹军总兵力为6.5万人左右（注2）。
官渡战役之后，曹军的总兵力是多少呢？估计7.5万人左右。战前为6.5万，战役中投降过来1.2万，战役本身损失数千。注意：后来俘虏的7~8万人根据历史记载被曹操全部坑杀了。不能计算在内。
在以后灭袁的其它各次战役中，还有一些袁军将领率部队投降过来：
203年4月，袁谭部将吕旷、吕详率部投降；兵力5千人左右；
204年7月，袁尚部将马延、张凯率部投降，兵力5千人左右；
204年9月，攻占邺城，东门校尉审荣率部投降，兵力1千人，另俘获一些；
206年1月，袁熙部将焦触、张南率部以幽州归降，兵力2.5万人。
还有黑山10万部众的投降，估计也能精选出1万以上的人马。
这样在打平北方四州后，曹军已经肯定有12万人左右了。加上曹军本身的补充、发展，估计在北方平定后的208年春天，总兵力为15~16万人（其中亲信率领的精锐7~8万），但不会更多了。
曹操历来认为兵不在多而在精，在统兵将领的运用。这也就是为什么曹操的部队一直并不是很多的缘故。另外，曹操在开始创业时期，曾经3次吃过部队人虽多但不精锐的亏：一次在讨伐董卓时，曹操率领数千新征集的部队单独与董卓部将徐荣军交战，结果曹军经不住正规军的攻击而溃散，曹操自己也差一点牺牲（幸被曹洪所救，留下了“天下可无洪，不可无君”的故事）；一次在由徐州回军与吕布交战时，3万由黄巾军改编的青州兵被吕布的1万骑兵一冲即溃，自己也负伤险些光荣；第三次在讨伐张绣时，上次战役余下的青州兵又被张绣的偷袭打得溃不成军，不仅自己的两个孩子和猛将典韦战死，自己又差一点完蛋。
此后，曹操就一直坚持使用数量少但非常精锐的部队。即使遇到象主将阵亡的情况，部队也不会溃散。例如：
官渡战役——曹操亲率5千精兵深入袁绍后方一举击败其大将淳于琼的1万多守军和增援军的前后夹击，烧毁了袁军屯于乌巢的全部粮草；
进攻关中——面对号称当时最凶悍的西凉长矛兵，曹军没有一次被其冲乱过；
汉中防御——面对主将夏侯渊遇伏阵亡，部队很快又聚集起来，在其它将领指挥下顽强顶住了刘备的进攻，直到曹操大军赶到。
唯一的例外就是本次战役中，曹操直接使用了新投降的荆州水军，这主要是因为：第一，曹操自己没有水军，不得不用（注3）。第二，曹操为了尽快消灭刘备，来不及整编和训练这支水军。第三，曹操是准备用这支水军去攻打刘备的，而刘备的水军比较弱小。曹操也知道这支水军不是周瑜水军的对手，所以在赤壁一遇到周瑜军，曹操就避而不战。但是，曹操还是最后一次吃了兵不精锐的大亏。就是这支水军导致了其一生最大的失败。
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