項羽率領的先頭部隊首先到達東阿，他探聽到章邯就在前方不遠處布陣，就向叔父報告。時間不大，劉邦和項梁的軍隊也先後到達。項梁聽說秦軍已經布好了陣，就和范增、參木、宋義、召平等人驅車來到前沿陣地觀察，因為是人馬驟至，竟然踩踏起來的塵土瀰漫了半面天空。項梁觀察了一會兒，見秦軍的陣勢也是非常浩大，就令召平擔任護旗官，宋義擔任傳令官，范增和參木幫助自己布陣。

他先將五百乘戰車分成橫向的兩隊擺開，組成了長方形的戰陣，每隊二百五十乘，每乘戰車上有三位勇士。中間是馭手，持四根韁繩，左手一頓，車向左行，右手一頓，車向右行，兩手齊頓，車就停下。馭手的左側站立一位射手，都背弓拿箭，做好了射擊的準備。右手旁邊還放着一隻大口袋，裡面裝滿了剛剛製造出來的銅鏃利箭。右側是一位身強力壯的甲士，他們都腰挎刀劍，握着長兵器，或戈或矛，或殳或戟。身邊還堆放着一些短矛，在交戰的時候，甲士如果瞅中目標就向遠處投擲，若能百發百中，就能將對方敵將的身體或者腦袋刺穿。當近距離接觸敵人的時候，就用長兵器猛刺。這就是戰陣的第一梯隊，總兵力有一千五百人。

第二梯隊是騎兵方陣。他們把各路人馬的騎兵抽調出來，有一萬五千人，排成四隊。主將是項羽、劉邦和呂臣三人。整個梯隊又分成三部分：呂臣居中，率領原陳王的部隊佔據正中位置，正好在主帥項梁的車後。項羽在最左側，劉邦居右。項羽的隊列中，項羽和朱建居中，英布和蒲將又在主將的左、右兩側，另外的十員參將又分別排列在英、蒲二人的左右。劉邦的隊列中，劉邦和蕭何居中，周紲與任敖擔任護衛，曹參和夏侯嬰居左，樊噲和周勃居右，其餘庄不識、空中同、沛嘉等將領依次序橫向排列在大將們的兩旁。

第三梯隊是人數最多的步兵，也是主力，約有十萬之眾。每個士兵都是左手扛着盾牌，右手握着長兵器，他們都在專心致志地注視着中軍發令官的旗號，仔細地判斷着是否要發起衝鋒，或者是變換隊列。另外在陣地的左右兩側，還各排列了六千名弩手，他們用強弩硬弓保護戰陣不受敵人的衝擊，或者是直接調到前方參戰，射擊敵人。最後還剩一千五百人，他們充當工程兵，若無事情也可以搶救傷員，休息下來時就把傷員送到後方安全處。

第四梯隊離得較遠，大約在兩里以外的地方，正是項伯率領的輜重部隊。將士們除了保護糧食之外，還要保證前方部隊的後面不受敵人的襲擾，所以這支部隊也是精銳組成，大約有一萬五千名步兵和五千名騎兵組成。步兵主要是推車行走，休息下來就搭建帳篷，立寨安營，還要充當炊事兵。騎兵專門保護糧食和輜重，若是遇到意外之敵，他們就是一支機動部隊，直接參戰。

總之，十五萬楚軍組成的戰陣如同一座堅不可摧的城池，屹立在東阿城南遼闊的平原之上，這種陣勢就是沿襲了戰國時代大軍團作戰的習俗，所以項梁的軍事才能真是受到了其父項燕的影響。這種布陣方式確實能起到威懾敵人的作用，再加上將士們的服裝都是新近置辦的，所以看上去人人衣甲鮮明，兵器鋥亮。還有騎兵們的每一匹戰馬也都有不同的裝扮，馬背上裹着一層厚厚的熟牛皮製成的軟甲，看上去堅不可摧，不同凡響。

陣勢布好後，項梁和范增就站在高架車上注視着幾百步開外的秦軍陣地，而布好陣的將士此時也都熱血沸騰，心潮澎湃。大家心裡十分清楚：這一仗關係重大，如果戰勝了秦軍，就一定能夠扭轉山東義軍屢戰屢敗的局面；可萬一打敗了，山東的反秦事業很可能就會從此夭折，秦國也將會重新統一天下。因此立志復楚的主帥項梁和胸懷呂望之志的老將范增，就把所有的精力和心血都投入到了這次的戰鬥中，他們將一切事情都考慮得非常仔細和清楚，甚至包括戰鬥打響後的每一個環節和細節。這時躍躍欲試的將士們看到陣勢已經布好了，就不約而同發出了陣陣聲震雲天的喊殺，聲音如同低沉的雷鳴，大家還敲打着兵器，用這種原始的辦法來威懾和恐嚇對方，人人都表現出了大無畏的精神和不可戰勝的堅強意志。

項梁放眼望去，發現秦國的陣地也是黑壓壓一片，原來秦軍的布陣情況和楚軍大致相同，但是他們的戰車要比楚軍多的多，分成橫向的四隊。章邯就站在門旗下面指揮全軍，看上去老成持重、沉着鎮定。他的裝束也是極具特色，身着黑錦戰袍，左手握劍，右手執戈，顯得精神飽滿，信心十足。這顯然與他出關後屢戰屢勝的業績分不開。項梁雖然看到雙方的力量勢均力敵，可他明顯地能看到秦軍對楚軍有點藐視和不屑，因為秦國的將士看上去稍微有點兵痞的感覺，也可能是他們打的仗多了，並且還有前些天三萬秦軍打敗十萬齊軍的先例。正因如此，秦軍這種獲勝心理，就促使他們把眼前的楚軍也看成是和齊軍一樣不堪，認為楚軍人多也沒有用，打敗他們還是輕而易舉的。章邯的左側站着一位射手，他寬闊的脊背上背着一副大雕弓，顯得威武雄壯；右邊站着一位甲士，他雙手握着一桿長長的大鉞，頭戴遮面銅盔，精緻的甲胄也裹住了他那高大的身軀，看上去英姿颯爽。二人想必都是章邯的虎賁衛士。

因為秦國崇尚黑色，所以各種戰旗的主色調都是黑色的，只有在旗子的邊緣才裝飾一些其它的顏色，它們排列在每位戰將的身後。而在章邯的身後，有兩面迎風招展的大纛旗特別顯眼，上面分別寫着‘秦’、‘章’二字，這就是秦國的軍旗和帥旗，遠遠地望去就像是兩團滾動的烏雲，翻卷着騰騰的殺氣。再看看秦國的戰車和戰馬，都裝束得比楚軍更為森嚴豪華，這與富足強大的秦國極其符合。那些馬背上也包裹着黑黝黝的盔甲，甲片在陽光的照耀下發出了斑斑點點的神秘幽光，如同魔鬼的衣服一樣令人不寒而慄。第二梯隊是由司馬欣和董翳率領的騎兵兵團組成，司馬居左，董翳居右，二人各率領五十員參將並排左右。第三梯隊由步兵組成，副將章平擔任總指揮。整個梯隊又分成了三個軍團：第一軍團由侯建指揮，第二軍團由周書平指揮，第三軍團由張卿臣指揮。步兵的裝束也是非常的正規，他們左手扛着大盾牌，右手握着長長的兵器，只要是中軍的令旗一揮，他們就會發出驚天動地的喊殺聲。將士們也和楚軍一樣，不時的把兵器互相碰撞，發出了雷鳴般的聲響，這分明也是向楚軍示威。雙方的軍士都試圖想用這種先聲奪人的辦法在氣勢上壓倒對方，所以雙方的聲音此起彼伏，遙相呼應。而戰士們仇恨的目光就如同是一支支利箭，在互相對射。