军制改革方面，李善道采纳屈突通等人的方案，裁汰冗兵，强化精锐，并亦依隋制，完善确立了卫府军的制度，设立了十六卫府，分掌宫禁宿卫及征伐之事。
每卫府设大将军一人，副将两人。
以刘黑闼为左卫大将军，以屈突通为右卫大将军，王须达、李靖、黄君汉、高曦、高延霸、宋金刚等等诸将，分别出任其它各卫府的大将军之职。各卫府副将亦由李善道精心挑选，也是糅合了老臣、新臣。并及各卫府的长史等任，亦均由李善道亲自选任。
十六卫的这个府兵制度，说来承袭的是隋之旧制。
但与隋的十六卫，李善道目前的这个十六卫，事实上还是有些与之不同。
隋的十六卫的基础，是建立在遍布帝国各郡县的诸多折冲府之上。李善道当前只有河北、河东的一半地域，在其治下，他没有足够的郡县地方上的折冲府，来做他这十六卫的兵源基础，并且河北、河东等地原有的折冲府也多已遭到了破坏，故其十六卫府的设立，更多依托的是其现有的兵力，而非传统的郡县折冲府体系。——某种程度来说，他的这个十六卫，其实更接近后世的“野战军”制度，每一个卫府，暂定员一万两千人，近类於后世的一个野战师。
每个卫府，皆是步骑混杂，以步卒为主。
得益於汲县之战缴获的堆积如山的兵械，还有大量因归路断绝而投降的关中骁果，李善道麾下，不仅步卒的力量得到了增强，骑兵的力量也得到了很大的扩充。
十六卫之外，专门又组建了两支骑兵部队，分名“骁骑”、“突骑”，各辖骑兵五千。主将，也称大将军，品秩与十六卫的主将相同。两骑军的主将，任给了萧裕、独孤神秀。
屈突通、李靖等提交的军制完善、改革方案，大体分为两个部分。
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