云南以边僻一隅来对抗袁世凯，在形势上来说，强弱之势任人皆知是很悬殊的，癸丑（民国2年）第二次革命，国民党几乎奄有半壁山河，和袁一开火，就迅告失败，所以袁在称帝前后，确是没有把云南看在眼中。
然而，云南有它有利的条件，在地理因素上，云南居高屋建瓴之势，易守而难攻，云南的军队骁勇善战，并且极能吃苦耐劳，这是云南用兵的有利之点。
唐继尧在蔡锷抵达云南后召集军事会议时，曾分析整个战略形势，他说：
“云南东北与川黔桂毗连，出师形势关系甚钜。兹就三省地势言之，贵阳为滇南门户，辰沅为湖南西门，以云南为根本，奋师东征，以一支上辰沅经新化取长沙；以一支由辰沅下沅水取常德，长沙取，北向岳州逾洞庭之险以有武昌；常德取，北扼虎渡规荆州以指襄阳。有武昌则长江之消息通，有襄阳则中原之消息通，不出旬月，东南大势俱属云南矣。此上策也！要之云南之险，不在云南而在西蜀，以云南为根本，大举东上，以一支出叙、沪进渝、夔下宜昌、武汉，以一支出宁远过成都上泯洮赶秦、陇，如是则以西南而忽据西北，天下视听必且一新，以为亚夫之兵从天降也。此亦上策也！若夫南宁者，广西心膂，梧州者，西江上游，由云南展膂而东，驻师梧州，以一支东下广州，封城绵远，田壤沃饶，大海南环，五岭北阻，北出则可以震动江左，东出则可以进据闽浙，以一支由梧州向桂休逾衡、永、浮湘直下，长岳既得，武汉震惊，此中策也，故据以上所论，我可发展之时机可分为三：
（一）我军势力完全达到黔、桂、蜀三省。
（二）我军由黔、桂、蜀以达武汉，闽、浙、秦、陇。
（三）向闽、浙之兵以取守势，进秦陇之兵相机威迫袁军右侧，然后以武汉主力大举北向。
今拟两策并用，三路出师。”
在军事会议中，有三个重要的课题引起争论，第一：起义讨袁后应该成立一个什么型式的机构？当时有的主张成立元帅府，有的主张设立军政府，可是蔡锷也好，唐继尧也好，都主张不要包办讨袁，应该示天下以公，于是决定把袁世凯所派的地方官制“将军”和“巡按使”合并，恢复都督府，召集省议会。第二：起义讨袁后，义军应如何称呼？当时有的主张称讨贼军，有的主张称定乱军，最后决定用李梓畅所建议的护国军。护国的含义是维护中华民国国体。第三：护国军政府的都督应由谁担任？唐继尧推蔡锷，蔡锷推唐继尧。在唐来说，蔡是他的学长（蔡是日本士官三期，唐是日本士官六期），又比他长一岁，蔡且一直是唐的长官，唐回任滇督也出于蔡的推荐，蔡在国内外都有大名足资号召，所以诚心诚意地推荐蔡出任都督；可是蔡推唐也有理由，护国兴师举义全赖云南，唐是云南人，蔡自己是湖南人，主客之势已成，自己不能喧宾夺主，何况唐督滇已有三年，在云南已有基础，所以也是诚记诚意地推让唐为都督。两位贤者的谦让，成为民国初年政治史上的佳话。最后，蔡以严肃的口吻说：“我们这次举义，最要紧的是要赢得全国各方的同情，以求得多助。蓂赓（唐继尧号）身为地方大吏，如果率军出征，很容易引起邻省认为是假名侵略之嫌，过去滇军扰川已有猜疑，今若不避嫌，更容易被袁世凯挑拨，中其反间，所以统军出征应由我和协和（李烈钧号）。至于坐镇后方，领导军政府重责蓂赓万万不可谦让。”蔡锷的这番话非常感动人，他自己也泪随言下。于是与会人士一致鼓掌赞成。
这一次会议，在一张长条桌前，唐和蔡是并坐主席位子，唐为了尊礼蔡，他的位子一直侧一半，以示不与蔡并肩。会议中决定唐继尧为云南护国军政府都督，护国军成立三个军，蔡锷为第一军总司令出四川；李烈钧为第二军总司令出广西；
唐继尧兼第三军总司令出武汉。
唐继尧郑重地向与会人士表示三点意见：（一）关于军制军令，凡涉总揽之事，只以云南军督府名义行之。（二）蔡、李两将军均聘任，来往文书用咨函。（三）对外文告，由唐、蔡、李三人共同署名。因此，后来护国军发出的通电檄文都是唐继尧、蔡锷、李烈钧等共同列名。三位元戎往来的文电均系平等语气，军总司令虽隶属于军政府，可是组织大纲上并无统属之规定。
云南护国都督府和护国将佐名单如下：
| 职别 | 姓名 | 别号 | 籍贯 | 党籍 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 军都督 | 唐继尧 | 蓂赓 | 云南会泽 | 同盟会 | |
| 左参赞转任统兵官 | 戴戡 | 循若 | 贵州 | 进步党 | |
| 右参赞 | 任可澄 | 志清 | 贵州 | 进步党 | |
| 政务厅厅长 | 陈廷策 | 幼稚苏 | 贵州 | 进步党 | |
| 财政厅厅长 | 籍忠寅 | 亮侪 | 山东 | 进步党 | |
| 参谋厅厅长 | 张子贞 | 青圃 | 云南 | 国民党 | |
| 军务厅厅长 | 庚恩旸 | 泽圃 | 云南墨江 | 国民党 | |
| 秘书厅厅长 | 由龙云 | 夔举 | 云南姚安 | 国民党 | |
| 第一军总司令 | 蔡锷 | 松坡 | 湖南邵阳 | 国民党 | |
| 总参谋长 | 罗佩金 | 蓉轩 | 云南澂江 | 同盟会 | |
| 第一梯团长 | 刘云峰 | 晓岚 | 山东 | 国民党 | |
| 第一支队长 | 邓泰中 | 和卿 | 云南 | 同盟会 | |
| 第二支队长 | 杨蓁 | 映波 | 云南 | 国民党 | |
| 第二梯团长 | 赵又新 | 凤喈 | 云南顺宁 | 国民党 | |
| 第三支队长 | 董鸿勋 | 干丞 | 云南 | 国民党 | |
| 第四支队长 | 何海清 | 镜寰 | 湖南 | 无党籍 | |
| 第三梯团长 | 顾品珍 | 小斋 | 云南昆明 | 国民党 | |
| 第五支队长 | 禄国藩 | 介卿 | 云南 | 同盟会 |
| 职别 | 姓名 | 别号 | 籍贯 | 党籍 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 第六支队长 | 朱德 | 玉阶 | 四川 | 原国民党 | 后共产党 |
| 第四梯团长 | 戴戡 | 循若 | 贵州 | 进步党 | 后改为右翼总司令 |
| 第七支队长 | 熊其勋 | 克臣 | 贵州 | 无党籍 | |
| 第八支队长 | 王文华 | 电轮 | 贵州 | 国民党 | |
| 第二军总司令 | 李烈钧 | 协和 | 江西武宁 | 同盟会 | |
| 第一梯团长 | 张开儒 | 藻林 | 云南文山 | 同盟会 | |
| 第一支队长 | 钱开甲 | 鼎三 | 云南 | 未详 | |
| 第二支队长 | 盛荣超 | 湖南 | 未详 | ||
| 第二梯团长 | 方声涛 | 韵松 | 福建 | 同盟会 | |
| 第三支队长 | 黄永社 | 未详 | 同盟会 | ||
| 第四支队长 | 马为麟 | 子祥 | 山西 | 未详 | |
| 第三梯团长 | 何国钧 | 干臣 | 云南宜良 | 同盟会 | |
| 第五支队长 | 林开武 | 未详 | |||
| 第六支队长 | 王锡吉 | 未详 | |||
| 第三军总司令 | 唐继尧 | 蓂赓 | 云南会泽 | 同盟会 | |
| 第一梯团长 | 赵钟奇 | 毓衡 | 云南凤仪 | 同盟会 | |
| 第一支队长 | 华封歌 | 咏三 | 云南呈贡 | 未详 |
| 职别 | 姓名 | 别号 | 籍贯 | 党籍 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 第二支队长 | 李植生 | 云南 | 同盟会 | ||
| 第二梯团长 | 韩凤楼 | 五峰 | 河南 | 未详 | |
| 第三支队长 | 吴传声 | 歲鸾 | 贵州 | ||
| 第四支队长 | 彭文治 | 公武 | 云南 | 未详 | |
| 第三梯团长 | 黄毓成 | 斐章 | 云南 | 同盟会 | 后改挺进军司令 |
| 第五支队长 | 杨杰 | 耿光 | 云南大理 | 国民党 | 后改纵队司令 |
| 第六支队长 | 叶成林 | 云南 | 未详 | 后改纵队司令 | |
| 第四梯团长 | 刘祖武 | 继之 | 云南文山 | 同盟会 | |
| 第七支队长 | 杨体震 | 云南 | 未详 | ||
| 第八支队长 | 李友勋 | 麟书 | 四川 | 国民党 | |
| 第五梯团长 | 庚恩旸 | 泽圃 | 云南墨江 | 同盟会 | |
| 第九支队长 | 唐继虞 | 夔赓 | 云南会泽 | 国民党 | |
| 第十支队长 | 赵世铭 | 鼎臣 | 云南 | 未详 | |
| 第六梯团长 | 叶荃 | 湘石 | 云南 | 同盟会 | |
| 第十一支队长 | 马骢 | 伯安 | 云南 | 未详 | |
| 第十二支队长 | 邓埙 | 小池 | 云南 | 无党籍 | |
| 挺进军总司令 | 黄毓成 | 斐章 | 云南 | 同盟会 | |
| 第一纵队司令 | 杨杰 | 耿光 | 云南大理 | 国民党 | |
| 第二纵队司令 | 叶成林 | 云南 | 未详 |
注：一梯团约合一旅，一支队约合一团。
洪宪帝制以前，云南军队因袁世凯实行削弱南方兵力计划，极力缩减云南军费。早在民国3年的云南军费是32万余元，民国4年就减为24万余元，减少了四分之一，由于军费减少，自然不能多编部队，所以当时现役兵只有陆军两师和一个混成旅，一队宪兵和十余个独立步兵连，一个独立步兵营，93个警卫队而已。云南举义讨袁，出师计划中，第一军要编三个梯团出四川。第二军编两个梯团出广西入广东。第三军编一个梯团及先遣一纵队出贵州会师湖南，别一支队扎武定，远图成都，另编挺进一军由贵州直趋辰、沅、常德，出没武汉、荆、襄。这一来，云南的精锐现役部队大部分都已抽调。无论前方后方都需要大量补充，唐继尧及委蒙自道尹兼护国军第二军参谋长何国钧为义勇军司令官，募集义勇4000余人，派马文促为游击统领，黄文忠为游击队统带，并在昆明设立征兵事务所，增编新军20团（原有八团），警卫团四团（原有二团），骑兵、炮兵各一团。
新编各团团长是：
禄国藩为第九团长、朱德为十团长、盛荣超为十一团长、杨体震为十二团长、李修家兼十三团长、黄永社为十四团长、李植生为十五团长、刘法坤兼十六团长、马为麟为十七团长、马骢为十八团长、缪嘉寿为十九团长、马轸为二十团长、马梁为二十一团长、邓埙为二十二团长、林桂清为二十三团长、徐振海为二十四团长、方声涛兼二十五团长、钱开甲为二十六团长、段廷佐为二十七团长、周宗濂为二十八团长、陈维庚为警卫第二团长、叶荃兼领警卫第四团长、廖鼎高为骑兵团长、李朝阳为炮团长。各团先后成立，日夜勤加训练，厉兵秣马，准备出征，较起义前的兵力增多了二倍。
军队扩充了，还有饷械问题，云南本是靠协饷的省份，现在军费既要自己负担，又要扩充军队，因此筹饷购械是一个重要工作，筹饷办法如下：
（一）向各机关提借存款，计铁路局十五万元，水利局十四万元，垦殖局二万余元，电报局一万元，造币厂五万元，制革厂三万元，织绒厂十五万元，商号借款五万余元，救国储金五千余元，借用河口商款十二万余元。共计七十二万余元。
（二）裁并闲冗机关，停办中学以上学校，将所有款项移助军费，计月共三万余元。
（三）举义前中央由盐款月拨协款十二万五千元，举义后商准稽核分所尽数截留，自四年三月起至十一月底止，共收银一百六十七万余元。月有长短，以九个月计，每月合十八万余元。
（四）设立筹饷局劝导各县殷实绅民，捐资济饷，规定额数，大县万五千元以上，中县万元以上，小县五千元以上，计全省大县十三县，合十九万五千元。中县二十四县，合二十四万元。小县五十九县，合二十九万五千元。共计全省额定七十三万。综计收获实数二十九万六千余元。又由省会劝捐，共收获银四万零二百余元。未收银三万一千余元。又各厘局行政委员分治员，亦劝捐报缴，共收获银一万五千余元。以上总共收获三十五万一千余元。
（五）派古道、赵伸、吕志伊、龚振鹏、寸如东、郿煜煌、张南生等，前往南洋一带及香港、越南、缅甸各处劝募华侨捐助军饷计各地华侨先后汇到香港富记共收获银十万六千余元，上海共收获银一万元，军需局共收获银一万二千余元。三处共收获实数一十二万八千余元。
（六）将云南中国银行银币二百万元，分发第一军携入四川一百万元，第二军八万元，第三军第一梯团二万元，挺进军十万元。由各总司令负责，均作军用纸币；其余八十万元，均作本省军饷，陆续支发完毕。
（七）颁布护国公债条例，发行护国公债一千万元。后因故停止发行。
军械方面除了督促兵工厂日夜加工赶造子弹外，并向法国买了一万四千枝步枪。
唐、蔡、李三位起义领袖并发出两通电报给华侨，请求捐饷助义，两电如下：
第一电：
华侨公鉴：比年以来，国内盗贼满地，萑符遍野，水旱灾害，环起迭生，为之元首者，宜如何恐惧修省，奠定民生，而乃醉心帝位，汲汲不遑，挥霍金钱，滥施名器，牢笼要结，无所不为，而于国计民生曾未尝画一长策，展一良图，此尚可谓有人心者耶？继尧等因是义愤风云，志除国贼，但有进死，更无退生。现已简料云南常备各旅团，合黔省各团营，编制为护国第一、二两军，次第出发，由锷、烈钧分将之。拟长驱西北，会师武汉，直捣幽燕。继尧坐镇滇南，可澄、戡赞助一切，筹运饷需，以为后盾。惟是义师既起，需饷浩繁。滇、黔瘠区，库储无几。民生困敝之秋，复不忍再加负担，重累吾民。素仰我海外父老昆弟，眷怀祖国，高义薄云，是以率同滇、黔全体士民，南面顶礼，电乞援助。子文之毁家纾难，讵让昔人。卜式之输财助边，定多来者。如蒙解囊相助，或随时径汇滇垣经收，或汇集沪、港，候派员领解。倘得源济无缺，士饱马腾，拯同胞于陷溺之中，复共和于危亡之际，则贵埠义声，烁古今震中外矣。专此布恳，敬请矜鉴！唐继尧、蔡锷、李烈钧等率云南全省士民公叩。印。
第二电：
华侨同胞公鉴：前电计蒙鉴察。继尧等既经宣布反抗帝制，拥护共和，袁氏顽强，空言无效，不能不以实力解决。现已编制护国第一、二两军，次第出发，分道湘、蜀，直捣幽燕，破釜沉舟，誓达目的。惟是饷需浩繁，罗掘无计。夙仰我海外诸父老昆弟，眷怀祖国，高义薄云，谨率滇黔全体士民南望顶礼，启赐援助。或解囊以充军实，或选械以济急需。如蒙惠许，即乞随时径汇滇政府照收。或汇集港、沪知照，派员领取。异日共和重建，民国维新，则贵埠义声，烁古今震中外矣。唐继尧、蔡锷、李烈钧同叩。印。