赵匡胤靠掌握禁军起家，又是以兵变方式夺得政权，因此深知掌握军队的重要。他当了皇帝以后，一方面想方设法陆续解除了自己一些带兵老部下的军权，另一方面加紧了朝廷对国家主力军禁军的直接控制，抑制和改变了唐以来地方藩镇割据的局面。同时加强了国家对武器制造业的集中管理。
南、北两作坊：设在汴梁的兴国坊，主要制造各种铠甲、刀、枪等兵器以及兵幕、甲袋等装备；
弓弩院：专门负责远射兵器的生产，制造各种强弓劲弩和各类箭支。
寒探翻作：在南、北作坊榆道浆以下，还有更细密的分工，分为51“作”，每一作专门负责制造习项茅乌一类产品，如“铁甲作”“马甲作”等等。
两舟您拒作坊的工匠多达七、八千人。
最高统治者的高度重视，使得北宋初的军械生产水平便有了很大提高，南、北作坊的武器年产量达3万多件。正是在军队的高度统一领导和军备生产集中管理的基础上，北宋前期诞生了询寒一部集当时及古代兵器之大成的百科全书式兵书——《武经总要》。
《武经总要》是宋仁宗赵祯朝编纂的，是中国第一部由官方主持编修的兵书。当时距宋朝立国已有60多年。宋仁宗为防止武备松懈，将帅“鲜古今之学”，不知古今战史及兵法，所以下令天章阁待制曾公亮、工部侍郎参知政事丁度等，编纂一部内容广泛的军事教科书。曾公亮等以5年的时间编成《武经总要》，仁宗皇帝亲自核定后，又为此书写了序言。
《武经总要》分前、后两集，每集20卷。
前集的20卷详细反映了宋代军事制度，包括选将用兵、教育训练、部队编成、行军宿营、古今阵法、通信侦察、城池攻防、火攻水战、武器装备等，特别是在营阵、兵器、器械部分，每件都配有详细的插图，这些精致的图像使得当时各种兵器装备具体形象地层现在我们面前，是研究中国古代兵器史的极宝贵资料。
后集20卷辑录有历代用兵故事，保存了不少古代战例资料，分析品评了历代战役战例和用兵得失。
1504年，李赞刻本
明金陵书林唐福春刻本
《武经总要》分前、后两集，每集20卷。
前半部分介绍古今战例，将军事制度、军事组织、选将用兵、阵法、山川地理等军事理论和规则。其中前集的二十卷详细反映了宋代军事制度，包括选将用兵、教育训练、部队编成、行军宿营、古今阵法、通信侦察、城池攻防、火攻水战、武器装备等，特别是在营阵、兵器、器械部分，每件都配有详细的插图，这些精致的图像使得当时各种兵器装备具体形象地层现在我们面前，是研究中国古代兵器史的极宝贵资料。
后半部分介绍阴阳占卜。后集20卷辑录有历代用兵故事，保存了不少古代战例资料，分析品评了历代战役战例和用兵得失。
《武经总要》反映了宋仁宗时期宋王朝军事思想上的某些积极变化。本来，北宋初以来为防止地方割据，将帅专权，将将帅的统兵权和作战计划的制定权都收归皇帝直接制辖，但矫枉过正，结果弄得将不知兵，兵不识将，导致仗仗失利，节节败退。而《武经总要》中则重新重视和强调古代《孙子》等兵书中用兵“贵知变”、“不以冥冥决事”的思想，这在宋代军事史上是难能可贵的，只是北宋后来的统治者并没有遵循和实践这种用兵思想。书中还十分注重人在战争中的作用，主张“兵家用人，贵随其长短用之”，注重军队的训练，认为并没有胆怯的士兵和疲惰的战马，只是因训练不严而使其然。
《武经总要》详尽记述和介绍了北宋时期军队使用的各种冷兵器、火器、战船等器械，并附有兵器和营阵方面的大量图像。特别是第10至第13卷，如《攻城法》、《水攻》、《水战》、《守城》等攻战篇，不但记录了与这几种战法有关的兵器装备，还有防御工事和战舰的情况。第10卷《器图》，集中了当时军队的各种武器装备，每一件都有清晰的插图，仅第十至第十三卷的四卷中，就附有各式插图二百五十幅以上，图上还以楷书注有详尽的器物名称、使用方法等文字说明，是研究中国古代兵器史的极为重要的资料。
这里还有两个问题需要特别指明：
①宋代的兵器是承继着汉唐以来的传统，所以《武经总要》中记录的许多兵器类型，可以清楚地看出它们从汉代以后，经过唐、五代的发展变化，由这部书作了总结后，又影响到北宋以后的兵器类型，可以说《总要》起了承上启下的作用。
②自唐、五代以来，中央王朝的军队吸收了不少北部和西北部少数民族的优秀兵器。如《器图》中的“铁链夹棒”，书中明白地注明是从“西戎”处学来的，是北方少数民族骑兵用来攻击宋代步兵的兵器，被北宋部队吸收过来，经过改造，成为更适用的兵器。因此，北宋兵器装备的种类比以前增多了，锐利程度也有所加强。
中国古代的冷兵器，主要是步兵兵器，在宋代达到了完全成熟的阶段。所谓“十八般兵器”，到此时已基本全部出现，且趋于定型，这些兵器在《武经总要》中几乎都有记录。
弓弩
弓和弩所用的箭有点钢箭、铁骨丽锥箭、木扑头箭、三停箭、飞羽箭等。
以上的弓和弩，都是利用一个士兵的力量就可以发射的，便于行军野战，是部队中大量配备的兵器。
有8种名目：手刀、掉刀、屈刀、掩月刀、戟刀、眉尖刀、凤嘴刀、笔刀。其中只有手刀是短柄的，其余7种都是装有长柄的。手刀的样子已经和汉唐以来的传统形制不同了，刃口弧曲，刀头较宽，厚脊薄刃，坚重有力，比汉代的环首直刃铁刀更适于劈砍，是部队中常用的兵器。长柄的刀可以泛称为陌刀，其中又有直刃尖锋的掉刀以及类似偃月状的掩月刀、凤嘴刀、屈刀、笔刀等。以上列举的是当时军队里最常用的刀。
《武经总要》中记录的有9种名目：双钩枪、单钩枪、环子枪、素木枪、鵶颈枪、锥枪、梭枪、槌枪、大宁笔枪。它们的共同特点是安有长的木杆，上装刃，下装鐏。这些枪有些是供骑兵用的，有些是供步兵用的。骑兵用的枪常在枪首侧面加有双倒钩、单倒钩，或是在杆上装环，被称为“环子枪”。步兵使用的多是素木枪、鸦颈枪等。梭枪（标枪）是一种值得注意的兵器，它的柄较短，只有几尺长，是北宋时从西南地区的少数民族那里汲取来的新品种。它是和盾牌配合使用的，战士一手举着盾牌保护自己，另一只手拿着梭枪，它可以用来与敌人格斗拼刺，还可以投掷，以击中几十步以外的敌人。在当时，又可以叫标枪。
除了有锋刃的刀枪以外，北宋的步兵还常常使用没有锋刃，专门用来砸击敌人的兵器，其中最常用的是棒类。
狼牙棒北宋时又叫“棍”、“杵”或“杆”，是用粗重坚硬的木料制成的，一般长1.5米左右，其中有在表面包一层铁皮的诃藜棒、前端装有带双倒钩尖刃的钩棒，以及没有尖刃只有倒钩的抓子棒。还有更厉害的一类，是在棒端安粗头，上面密密麻麻地安着尖钉，叫做狼牙棒。还有一种铁链夹棒，它的形状很像农村打麦场上使用的连枷，在棒的前端用链环连着另一个较短的铁棒，用来自上而下打击敌人，这是向西北的少数民族学来的一种兵器。另有一种连珠双铁鞭，即后世被俗称为“三截棍”的兵器，直到如今还能在武术器材中看到它的形象。
是这时期出现的新兵器，是在一根棒的顶部装一个圆球形的锤头，锤头呈多瓣球状的叫“蒜头”；制成带刺的蒺藜形状的叫“蒺藜”。从前旧京戏有一出戏名叫“八大锤”，说的就是北宋末年南宋初年抗金名将岳飞的故事。由于岳飞的儿子岳云和另外三名将领都双手使锤，因此戏名定为“八大锤”，实际上当时的锤并不是戏台上的样子，而就是北宋兵器中的“骨朵”。在宋辽、宋金战斗中，主力是步兵的宋军要面对铁骑上的辽金骑兵，抡起大棒和锤去砸击敌人的兵马，当然比用单薄的刀枪直射更为有力。也许这就是宋辽金时期宋军大量使用棒类砸击兵器的直接原因。
北宋军队使用的防护装具，仍旧是传统的盾牌、铠甲。《武经总要》里记载的盾牌只有步兵和骑兵使用的各一种，都是木制胎骨，外蒙皮革。步兵盾牌较长，平底尖首，可以倚立在地上，使步兵的整个身躯都蔽隐在牌后。骑兵盾牌是正圆形的，前面画着兽面图案，面积不大，作战时套在骑兵的左臂上，以抵御飞来的敌箭。
北宋的铠甲，是在唐代铠甲的基础上形成了较完整的形制。北宋初年，南北作坊制造了大量的铠甲；品种很多，有涂金脊铁甲、素甲、浑铜甲、墨漆皮甲、铁身皮副甲、金钱朱漆皮马具装、铁钢朱漆皮甲具装等。甲胄的质料有铁、皮、纸3种，铁铠最为贵重。北宋步兵使用的叫“步人甲”，甲身是一整片，由12列小长方形甲片组成，上面是保护胸、背的部分，用带子从肩上系连，腰部又用带子向前束扎，下垂左右两片膝裙。身甲上缀披膊，左右两片披膊在颈背后联成一体，用带子结系在颈下。头部的兜鍪是圆形的覆钵状，后面垂缀着较长的颊项，顶上中央插着三朵漂亮的缨球。
北宋初年宋军的马甲有皮质和铁质两种，到北宋中期则主要应用皮质的马甲。马甲结构合理而完整，包括面帘、鸡颈、荡胸（即当胸）、马身甲和搭后五部分，披裹在战马身上，可有效地护住战马的头、颈和躯干，只有眼睛、嘴、耳朵、四肢和尾巴露在外面。这种皮马甲外还涂漆，最初涂黑色，以后逐渐改成了朱红色。
床弩一类是双弓床子弩，上面装有两张弓，分别置于粗大的弩臂前端和后部，两张弓相对安置，发射时，先用一条两端带钩的粗大绳索，一端钩住弩弦，另一端勾住绞车的轴，然后用五、七个或十余个战士合力绞动绞车，把弩弦张开，扣在机牙上，专管装箭的弩手安好弩箭，并瞄准目标。放射时，用人手的力量是扳不动扳机的，要由专管发射的弩手高举起一柄大锤，以全身力气锤击板机，于是巨大的弩箭便呼啸着飞向敌方。这些箭很粗大，箭镞是扁凿形的，所以叫“凿子箭”，射程约为一百二十至一百三十五步。
另一类是三弓床弩，较前一类更强大，射程也远一倍。弩臂上的三张弩弓，前端安两张，后面装一张，也是前后相对安装。由于这类床子弩力量更强，所以又叫“八牛弩”，表示用八头老牛的力量才能拉开它。用人力开弩，一般需二十至一百人，一般射程在二百至三百步，即三百七十至五百六十米左右。三弓床子弩使用的弩箭更为巨大，有粗壮的箭杆和铁制的箭羽，前端装有巨大的三棱刃铁镞，因为它的大小和一般士兵使用的长枪差不多，所以又叫“一枪三剑箭”。它还有另一个名称叫“踏橛箭”，那是因为它还有一种特殊的功能，即在攻打敌方城堡时，将粗大的三弓弩箭射向敌方城墙，使弩箭的前端深深插入墙内，只留半截粗大的箭杆和尾羽露在墙外，攻城的士兵在己方的掩护下可攀着这些射插在墙上的巨大箭杆登上城墙，攻陷城池。于是，这种巨大的弩箭又成了攻城者攀登的踏橛，因此这些箭又有了“踏橛箭”的名称。
北宋军队装备的另一种比床弩威力更大的远射兵器，就是各种类型的原始炮——发石机。在火炮发明以前，这种发石机就是最重型的远射武器。发石机，即原始的炮，是利用杠杆的原理制造的。把一根长长的炮梢，也就是巨大的杠杆装在可以转动的横轴上，再把横轴架在用粗大的木材构成的炮架上。在炮梢的一端用绳索连着一个用来兜装石弹的皮窝，另一端系上几十根长长的拽索。放射时，由一个战士负责把石弹安置在皮窝里，另外几十个战士猛地拽动拽索，梢杆一下子反转过来，把安在皮窝中的石弹抛射出去。巨大的石弹可以摧毁敌方的防御工事，也可以摧毁敌人的攻城器械，也可以杀伤敌人，击乱敌人的阵线。
下表为《武经总要》中所载各种床弩的性能：
弓数操弩士兵数射程
双弓床弩27150步（234.75米）
大合蝉弩2×27150步（234.75米）
小合蝉弩27140步（219.10米）
郖子弩24150步（234.75米）
手射弩320250步（391.25米）
三弓弩370300步（469.50米）
次三弓弩330200步（313米）
据考证，“炮”字的出现是比较晚的，东汉时期许慎的《说文解字》中还找不到它，大约是在晋朝才开始出现与此有关的一个字，写作“？（石马交）”字。但将发石机用于战争，则是很早以前的事，据说在春秋末期的越国，就已经使用了可以把十二斤重的石头抛掷到二百步远钓原始“炮兵”兵器。后来，曹操也使用过发石机，在“官渡之战”中用来打击袁绍营垒的“霹雳车”，就是发射时有巨大声响的发石机。唐代也有不少使用发石机作战的记载，例如李勋攻辽东时，使用的发石机可以把很重的石球抛掷到一里以外。宋代的发石机炮，在前代的基础上有了很大的发展。唐以前的发石机，虽有零星的记载，但没有留下任何形象的材料，只有在《武经总要》中，我们才清楚地看到了发石机——炮的形象。这也是我们将炮这种武器放在宋代才加以叙述的原因。
《武经总要》中一共记录了十几种不同式样的炮，有单梢炮、双梢炮、五梢炮、七梢炮、虎蹲炮、柱腹炮、旋风炮、合炮、卧车炮、车行炮、行炮车等，还有一种只用两个人的轻便的“手炮”，能发射半斤重的炮弹，但没有附图，故难以了解它的形状。以上列举的各式炮中，单梢、双梢、五梢、七梢等炮，基本结构是相同的，都是在一个由四根脚柱构成的方形炮架上装置炮梢，按轻重之分，最重的七梢炮，可以把九十至一百斤重的石弹抛掷到五十步远，有拽索一百二十五根，需用二人定炮，二百五十人拽索。比较轻便的单梢炮，只用一人定炮，四人拽索，可以把二斤重的炮石抛掷五十步远。虎蹲炮和柱腹炮也安有炮架，但不是四根脚柱构成的方形，而是斜三角形，所以较为灵活，这种炮需战士七十一名，发射十二斤重的炮石，投掷到五十步外，另一种是旋风炮，这类炮上没有上面讲的那种架子，而是竖立一根巨大的“冲天柱”，在柱头安放炮梢的轴，于是炮梢可以变换方向，向四面发射，不用像单梢炮改变方向时还要移动炮架。缺点是因无架座，故不如单梢炮等稳固，发射的炮石也不能太重，只有三斤左右。把上述这几类炮装置在轮车上，就形成各种炮车，炮车有两轮的也有四轮的。
这种原始的炮（即发石机），在北宋末年的城防中已被广泛应用，并积累了不少经验。南宋初年陈规在他著的《守城录》里，很重视这种重型远射兵器的使用，认为攻城的一方如果“得用炮之术”，就可以很快攻破敌城；而守城的一方如果能很好地掌握和运用大炮，也能够稳固地守住城。特别是他曾根据北宋汴京（今开封）被金兵攻克的教训，指出守城一方的炮不应安放在狭窄的城头上，因为那样既不便设较多的炮架，也容易被远处的敌人看到，成为敌方炮石集中攻击的目标。他认为应利用炮石发射后曲射的特点，将它安在城墙里侧，炮前可设置树木伪装。发射时，每炮在城头上设一战士，专管观察敌情，根据观察的“斜直远近，令炮手定放”，小偏。就让拽炮索的人移动一下位置。大偏，就让炮手移动炮架；炮石打远了就减少拽炮索的人，打近了就增加拽炮索的人。这样试射两三次后，就可以准确地命中目标。这种把炮置于隐蔽处，进行观测修正的间接射击，在八百多年前无疑是一种很先进的军事指挥技术。
北宋时期，城防工事更为牢固，攻城的武器装备也相应发展。《武经总要》中便用了相当大的篇幅，记录了有关城防建筑以及守城、攻城的各种重型装备，其中包括一些专用的特殊类型的兵器，反映出当时攻占和守御城市在战争中所占的重要地位。
关于城防工事，《总要》中画有详细的图像：坚固的砖筑城墙，外面围着宽而深的壕沟，外壕上架的吊桥在敌人来攻时即可升吊起来。城门外面加筑有圆形瓮城，敌人即使攻入瓮城，也可能成为瓮中之鳖，被困在其中消灭。高高的城墙上砌筑着女墙，上面开有向下射箭的箭窗。每隔一段还筑有凸出墙面的“马面”，上面设敌棚或敌楼，配置各种守城器械。同时还沿城构筑一些和城墙相联接的弩台，上设重炮和强弩。在战棚前和女墙外，垂挂着防御炮石弩箭的垂钟板、篦篱、皮竹笆等用生牛皮、荆柳、竹皮等材料编制的防护设备。
面对如此严密的城防设施，攻城的一方也有各种攻坚器械。首先是云梯，云梯的发明者是春秋时期鲁国巧匠鲁班，但因没有图样流传，故其形制无考。战国时的云梯，在已知的战国铜器图案纹饰中有示，系由三部分构成：底部装车轮，可以移动；梯身可上下仰俯，攻城时靠人力扛抬，倚架于城墙壁上；梯顶端装钩状物，用以钩援城缘，使之免遭守军的推拒破坏。唐代的云梯较战国时有了很大改进：主梯身固定装置在木制底盘上，下面有六个车轮；主梯之外又增设一副活动的“上城梯”（副梯），其顶端装有一对辘轳，登城时可以沿着城墙壁面上下滑动，“谓之飞云梯”。攻城时只需将主梯停靠城下，然后再在主梯上架设“上城梯”，便可“枕城而上”，减少了在战火中架梯的危险和艰难。
宋代的云梯有了重大的改进，《武经总要?攻城法》记载：“云梯以大木为床，下施六轮，上立二梯，各长丈余，中施转轴，四面以生牛皮为屏蔽，内以人推进，及城则起飞梯于云梯之上。”说明宋代云梯采用了中间以转轴联接的折叠式结构，又在梯底部增添了防护设施。此外，“上城梯”（副梯）也出现了多种形式，有“飞梯，长二、三丈，首贯双轮，欲蚁附则以轮著城推进”；有“竹飞梯，用独竿大竹，两旁施脚涩以登”。这些改进，增加了云梯车运动时的稳定性，减少了遭守军破坏的可能，也使叠城迎敌更加简便迅速。明朝以后，这种巨大的云梯因无法抵御新式火器的攻击而逐渐废弃。
