戚继光出身于将门世家，从小受到父亲的影响和教育，学到许多行军打仗的学问。带兵打仗后，又不为书本知识所束缚，能够因地因时制宜，积极寻求制胜良策。他不喜欢书生式的高谈阔论，注重实际有效的军事学问，所着《纪效新书》和《练兵实纪》，便是其实际经验的总结。他还善于向同时代的人学习，如向俞大猷学习棍法，向唐顺之学习枪法，并以此训练士兵。这种注重实效，虚心学习的态度，使戚继光的军事才能远远超过常人，他所带领的戚家军从未遭受失败，胜利记录无人可比。
明朝的基本武装力量是各地衞所，但到明朝中叶，各地衞所处于严重废弛状态，根本不能承担实际的战斗。针对这种局面，戚继光主张另行招募新军，并且认为只能用「乡野老实之人」，切忌用「城市游滑之人」。自明嘉靖三十八年(1559年)至四十二年(1563年)，戚继光先后三次深入浙江义乌，共招募一万余名农民和矿工。选定士兵后，对他们进行编组，按照年龄、身材和体质等条件，分别授与藤牌、狼箲、长枪、叉、刀等武器。一方面进行单个训练，另一方面进行营阵训练，以发挥整体的战斗力。通过建立新型的军队，对倭作战的被动局面得到根本扭转。
明朝建立之初，在全国要害处设有衞所，驻屯官兵都是世袭。一般每衞5,600人，置衞指挥使统领;每千户所1,120人，指挥官称千户;每百户所112人，指挥官称百户;百户所下辖二总旗、十小旗，每小旗10人。明初有329衞和65所，以后不断变动，有493衞和359所。至嘉靖时期，由于士兵大量逃亡，沿海地区平均每衞只有1,797人，仅占原额的百分之三十二左右，其中还有不少虚占军籍者。因为人员不足，加上军官克扣粮饷，士兵纪律涣散，装备落后，根本不能抵御倭寇侵扰。
严明的军纪是胜利的保证。在平时的训练中，戚继光要士兵熟练掌握金鼓、号炮、旗帜的号令，要求做到统一步调，万为一体。作战时，全体官兵必须集体向前，一人退却则一人斩首，全队退却则队长斩首，队长殉职而全队退却则全队斩首。此外，戚继光赏罚分明，如设立固定的考选日期，武艺精通者予以奖赏，武艺生疏者予以处分。作战有功、被俘不屈、遵守军纪等，一律有赏;恃强霸道、讹言狂惑、偷摘瓜果、奸淫妇女等，一律论罪。采用这样的治军方针，戚继光造就了一支坚强的部队。
戚继光赏罚分别，绝不徇私。据传，戚继光曾令儿子戚印为先锋，在倭寇必经路段设伏，出发前明确交代：只许败，不许胜，待敌人全部进入后才准反攻，违令者依军法论处。设好埋伏后，倭寇果然沿所料路线开过来了，戚印按捺不住，下令攻击，倭寇大败而逃。班师回营后，戚印向父亲禀报作战经过，戚继光听完大怒，以戚印不听军令，致使敌人退逃一半，下令将其正法。诸将苦苦求情，说戚印虽然违反军令，但已打败倭寇，可以将功抵罪。但戚继光不为所动，终于斩了儿子。
戚继光在东南沿海抗倭时，所依靠的兵种主要是步兵和水师。步兵编制依次为队、旗、局、司、部、营，每队12人，每营2,699人。队是基本单位，各人分持不同的武器，作战时集体配合，以「鸳鸯阵」对付敌人。步兵之外还有水师，为了协同作战，戚继光将不同船支配为一哨，二哨为一营，共设四营。北调蓟州后，为对付大规模的蒙古骑兵，戚继光将「鸳鸯阵」加以发展，创立了由车、骑、步相互配合的联合兵种。车兵抵御敌军的冲击，步兵以车为掩护出击敌军，骑兵则包抄突袭。各兵种协同作战，这在当时是十分先进的军事思想。
戚继光在与倭寇作战时，经常采用以众击寡、速战速决的战术，这与沿海地形及倭寇的特点是分不开的。中国东部拥有漫长的海岸线，倭寇随时都会登陆，登陆后往往占据地形险要之处，向前推进时又常常小股分散。为了争取主动，必须用最快的速度调集军队，以绝对优势的兵力迅速消灭敌人。史称戚继光「临事则飙发电举」，他常以惊人的行军速度，像疾风骤雨一般，及时赶到数十百里之外，用优势兵力进攻敌人的防御重点，迅速将敌人瓦解、全歼。然后赶到援敌必经之地埋伏，待援敌经过，出其不意将其歼灭。
