Военная машина Азербайджана по формальным показателям — финансовым и технической оснащенности — существенно солиднее сил и средств армянской коалиции. Военные траты Баку, составлявшие в 2003 году 135 млн. дол., выросли до 1,5 млрд. дол. к 2010 году, а по плану на 2016 год превышают 1,7 млрд. дол. В 2013 году, на пике закупок техники, Азербайджан потратил на свою армию 3,7 млрд. дол. Для сравнения: расходная часть всего госбюджета Армении в том году составила 2,6 млрд. дол.
Вооруженные силы Азербайджана насчитывают около 67 тысяч человек, из них около 57 тысяч — в сухопутных войсках, до 8 тысяч — в ВМС и более 2 тысяч — в ВВС. К задачам обороны в военное время могут привлекаться части Национальной гвардии (около 2,5 тысяч человек), внутренних войск МВД (12 тысяч человек) и погранохраны (около 5 тысяч человек). Численность обученного резерва вооруженных сил оценивается в 300 тысяч человек.
Вооружение азербайджанской армии существенно обновилось в последние годы, в том числе благодаря массовым поставкам из России. В частности, в 2010-2014 годах были получены 100 танков Т-90С (существует опцион еще на 94 такие машины) и 100 БМП-3, 18 САУ 2С19М1 «Мста-С», 18 САУ 2С31 «Вена», 18 РСЗО 9А52 «Смерч» и 18 тяжелых огнеметных систем ТОС-1А «Солнцепек», а также 300 ПЗРК «Игла-С» с боекомплектом 1500 ракет.
Кроме того, азербайджанская армия получила из России серьезный комплект инженерно-саперной техники и оборудования, который, как указывают военные эксперты, предназначен для преодоления укрепленных участков эшелонированной обороны карабахской армии.
Войска ПВО получили из России два дивизиона зенитной ракетной системы С-300ПМУ-2 «Фаворит» и несколько батарей зенитного комплекса «Тор-М2Э». ВВС получили 60 транспортных вертолетов Ми-17 и 24 ударных вертолета Ми-35М.
Сухопутные войска Азербайджана организационно сведены в пять армейских корпусов, насчитывающих 23 мотострелковые бригады. В центральном подчинении находятся также отдельная артиллерийская бригада, бригада РСЗО и противотанковый полк. 2-й и 3-й корпуса находятся непосредственно на границах Нагорного Карабаха, 1-й корпус развернут в окрестностях Евлаха и Гянджи, 4-й сконцентрирован в районе Баку, 5-й обороняет Нахичеванский эксклав.
Сухопутные войска располагают, по наиболее реалистичным оценкам, приблизительно 450 танками, из них около 100 — новые Т-90С, остальные — Т-72А и Т-72М1, полученные при разделе советского имущества (существенная их часть, впрочем, потеряна в ходе войны 1992-1994 годов), а также переданные в 2000-е годы из России, Белоруссии и с Украины. Часть танков Т-72 модернизирована израильской фирмой «Elbit» по схеме, близкой к грузинскому Т-72SIM-1.
Остальная бронетехника включает более 200 БМП-1, БМП-2, БМП-3 и БМД-1 и свыше 750 бронетранспортеров — в основном МТЛБ (свыше 300 машин) и БТР-70, а также 70 новых российских БТР-80А и около 600 бронеавтомобилей. Еще около 200 единиц бронетехники имеется во внутренних войсках.
Артиллерия азербайджанской армии располагает примерно 120 САУ. Помимо перечисленных новых единиц, почти половину составляют старые 2С1 «Гвоздика». Кроме того, имеются 12 единиц 203-миллиметровых установок 2С7 «Пион», полученных с Украины и из Белоруссии. Буксируемая артиллерия представлена, по разным данным, приблизительно 220-280 стволами, в основном старыми советскими 122-миллиметровыми гаубицами Д-30. Также в наличии около 250 РСЗО советского, турецкого и израильского производства (включая поставленные из России и с Украины «Смерчи», «Ураганы» и «Солнцепеки»). Имеется свыше 1200 минометов, в основном 120-миллиметровые 2Б11 «Сани» и 82-миллиметровые 2Б14 «Поднос», а также 85 устаревших 120-миллиметровых минометов ПМ-38, проданных Украиной.
Противотанковые средства, помимо 100-миллиметровых пушек МТ-12 «Рапира», представлены примерно 100 ПТРК «Корнет», полученных из России в 2010 году, а также до 300 других комплексов, включая устаревшие советские, а также несколько израильских ПТРК Spike.