在刘备刚入蜀时，拥有大约3万兵力。赤壁之战中，有兵2万余，包括关羽所带领的水军部队一万多人，刘琦在江夏所率领的一万多人加上赤壁战后夺取四郡收编的兵力，达到3万左右。
刘备入蜀后，不断收编当地军队：据守涪城的杨怀、高沛的白水军上万；围攻葭萌的扶禁、向存部万余；李严、费观的绵竹军；刘璝、张任和刘循的巴郡军；占领成都时城中尚有兵力3万。
紧接着蜀与吴争荆州，一次便出动8万人。这其中包括刘备亲自带领前往公安的5万兵力，以及关羽率领进取益阳的3万人。再加上荆州、益州留守部队，总兵力估计可达15万左右。
北定汉中后，蜀汉在军事上达到鼎盛。在遭受关羽荆州军万余人全军覆没的沉重打击后，仍有能力出动十余万大军讨吴。先头部队4万多人由吴班、冯习二人统领，攻破东吴守将李异。其总兵力虽无明文记载，但以吴打败蜀军后取得的战果显示，吴军共杀蜀兵8万余人，只有刘备带着随身将士免于一死。也就是，蜀汉征夷陵的总兵力当有10万左右，故此时的蜀军稍多一些，也仅有10余万。
中期的蜀国在诸葛亮的经营下恢复元气，并收编了很多少数民族的部队，把南中一带的"劲卒青羌"1万多家迁移到了蜀汉，达到了所谓的步兵、骑兵共20多万。
但随着诸葛亮的连年北伐，兵力消耗很大，"丧赵云……等及曲长屯将七十余人……武骑一千余人"。由于士家制下的士兵为世袭，因而损失了就很难迅速补充，连年的征战终于使蜀军又降到了10余万。史载其军"十二更下，在者八万"，就是说十分之二的人轮休，常保持万人，由此可以推知当时的蜀军有10万左右。
至蜀后期，战争仍是不断，姜维多次率军讨伐中原，在上邽更是被魏军主帅邓艾打得落花流水，从此蜀汉一蹶不振，再也没能恢复过来。加上蜀汉内部政治日益腐败，造成了"士伍亡命，更相重冒"。士家兵的来源日益枯竭，到蜀亡时只剩下《士民簿》所载的"带甲将士十万二千"，战斗力大大不如从前，由此最终导致蜀汉的迅速灭亡。
