当时的部队不管是东晋还是北方诸胡所用的主用兵器基本一样，通俗的讲就是步骑五兵，即枪、刀、剑、弓矢和盾牌。这与汉末三国时期的兵器大体相同，但也出现一些新的变化。比如由于冶铁技术和士兵防护能力的发展，晋军的装备的枪穿甲能力要更强一些。
首先说刀，当时部队里装备的刀是比较流行的环首刀。该种刀的刀身窄而直，刀尖下斜，刀柄一般是在铁芯外包裹木把，缠绕丝绳。
这种刀属于短刀的范畴，既适合劈砍，也可用来击刺，使用非常灵活，是一种非常适合步兵的兵器。
但是这种刀不适合骑兵，考虑到未来征战中原时骑兵才是主要的兵种，桓温决定为骑兵打造一种专用的刀，那就是长柄大刀，这种长刀是桓温根据唐朝时代陌刀改良而来，这种刀柄长而刀身宽，两面开刃，通长一丈，在骑兵冲锋之时可以利用刀身长的特点率先刺杀对方，但是缺点就是有重，重约十五公斤左右，但是好在当时的士兵普遍力气比较大，所以在稍加训练之后，也能够轻松驾驭这种长柄大刀。
第二是剑，由于剑身细窄，实战中主要用来劈砍，其强度不如刀，实战效果也不如刀，因此桓温决定不再将剑大范围的装配到一线部队，而只是将它作为将领防身所用或者装饰用品，这也使得佩剑逐渐成为军中等级的标志。
第三是弩，弩是一种远射武器。东晋时期的弩机与汉代的制式弩机相比没有多大演化。之所以没有太大改进，不是时人创新程度不够，而是汉弩机已达到冷兵器时代单兵弩机的技术巅峰。
当时两晋军队用弩很普遍，当时单兵用弩主要用于战阵中的防御，特别是立营以后的固定防御，或是步兵阵中的防御。
但是桓温在与北方胡人的征战中发现，北方胡人军队都很擅长马上骑射，远射武器主要是弓，弓完全靠人力发射，相较依靠弩机发射的单兵弩，力量较小，稳定性和精确度也差，然而弓使用灵活，机动性强，单位时间射击数量多。
正是基于此，桓温决定在装备传统弩机的同时，决定学习胡人军队的先进经验，也大规模的装备比较轻便的弓，这样可以使士兵战斗之时更加灵活。
大型弩具方面，桓温改良了传统的弩车，将大型弩具安装在安装在战车或固定机架上，弩力可达到1500斤，弩弓长度可达5米，需要多人合力、依靠绞机才能张弦。
为了适合这种大型弩车，桓温又大胆启用了大型弩矢，桓温改良的弩矢矢长90厘米，镞长21厘米，矢身周长15厘米。
经过实际测试发现，经过这种弩车射出的弩矢威力相当惊人，不但射程达到了惊人的1000米，威力也是相当惊人，不但可以轻易穿透对方的木栅、盾牌等防御工程，甚至可以推毁石头修筑的防御工程，近距离的射击的话甚至可以穿透城墙和击毁木质的楼船，堪称大型穿甲弹的存在，是当时北府兵装备的主要的远程攻击武器。
第四是铠甲，在铠甲方面，东晋部队当时仍然沿用三国时期的黑光铠、明光铠、两当铠等甲具。两当铠形制最为简单，由一片胸甲和一片背甲在肩上用革带前后扣联而构成，主要的功能就是保护前胸和后背。
明光铠形制较为复杂，该甲在前后心都安装了一大片明亮的金属片，能够像镜子一样反射日光，俗称“护心镜”；由于该甲其实是铁制扎甲，因其在阳光下甲片耀眼而得名。
明光铠防护力较好，除了护胸和背甲，还有护颈的盆领，更有保护肩臂的披膊和保护大腿的膝裙。
这种铠甲价格低廉，能够配属使用到低级军官身上，是当时部队的主要制式防护用具。
此外，东晋军队还曾装备过一种据说是诸葛亮所制的筒袖铠和铁帽，这类铠甲能够抵御二十五石弩的超级硬甲，但是十分的笨重，瘦小一点的士兵甚至会被这种铠甲自身的重量就给压扒下，正是因为太过笨重，所以桓温果断摒弃这种铠甲，只在北府兵中大规模装备防护效果较好的明光铠。
除了人穿铠甲，战马同样装备有马铠。其实马铠早在三国时代就出现过，曹植就曾经自述有“马铠一领”。马铠有的简陋，比如只配有防护马头、马胸的；有的完备，由一系列的面帘（护马头）、鸡颈（护颈）、当胸（护胸）、马身甲（护躯干）、搭后（护臀）和竖在马臀上的“寄生”（遮挡来自后面的流矢）组成。
战马装上完备的马铠，马上的骑士再穿上明光铠之类的重甲，配备弓矢和马矟，这便是当时名震一时的“甲骑具装”。
这种重型骑兵在北方少数民族军队中较为常见，战场防护能力强，冲击步兵战阵的能力也比较强，宛如一座小型的移动堡垒，在两晋时期是名副其实的骑兵之王。
东晋虽然地处南方缺少战马，骑兵部队较少，但由于北方政权重装骑兵的兴盛，所以不差钱的桓温也决定给北府军骑兵部队装备装备马铠，在桓温财力的加持下，当时北府军战马的披甲率达到了惊人的97%，甚至超过了北方胡人骑兵部队的披甲率。
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