火器时代的诸多基本兵器多数已经在十六世纪中叶出现在欧洲战场上，火炮、枪支的运用广度已经远超前人，几乎所有后人实践过的想法也都有人着手尝试。事实上，当时各国的能工巧匠们已经设计出各式各样的奇怪兵器，荷兰人甚至开发出了旨在让敌军窒息、失明的原始毒气弹。不过，加工技术的限制则导致此时的实用武器进步变得较为缓慢。以火炮为例，尽管数学家已经着手计算出更为复杂的弹道理论，但铸炮工匠却无法制造出需要运用到相关理论的火炮。直到十七世纪中叶，以钻膛方式制造炮膛的工艺才基本成熟，而在三十年战争时代，火炮依然以既耗费时间又不可靠的卷管法制造为主。简而言之，此时技术发展的主要任务是让兵器变得更为可靠，而非创造全新的兵器。
此时的重炮大约分为加农炮（Kartaunen）和蛇炮（Schlangen）两种，前者炮身较短，炮管较薄，其中以“全加农炮”为代表的攻城炮往往需要十匹以上的挽马，发射最重可达七十磅（约30千克）以上的实心弹。后者炮身较长，炮管较厚，其使用寿命和精度都相对较好，但这也导致蛇炮重量往往相当于同等口径的加农炮两倍之多。在野战当中，通常运用较多的是弹重六磅或十二磅的蛇炮。此外还有大量弹重低于四磅，往往只需要两匹挽马拖曳的火炮，它们通常被称为隼炮（Falkone）。而在攻城战中，除了重磅加农炮和蛇炮外，还有看似粗短，发射的实心弹和榴弹破坏力却相当可观的臼炮可供使用。
此时的炮兵相对而言组织较为凌乱，多数炮手依然视自己为矿工主保圣人圣巴巴拉庇佑的行会成员。操作火炮则被视作拥有独特传统与禁忌的特殊艺术，天主教炮手多数会在开火前划十字，所有的教徒都给每一门火炮起了特别的名字。当时的军事理论家认为每一千名士兵应当配备二到四门火炮，不过能够伴随步兵和骑兵作战的火炮通常都是轻型蛇炮或隼炮。重型火炮代价高昂又机动缓慢，在战败时往往会沦为奇货可居的战利品。
对枪支这种最为普遍的单兵武器而言，其发展状况也与火炮大体类似。虽然线膛化的枪膛、后膛装填方式、乃至燧发、击发等各类发火方式早已存在，但火绳枪依然是主要兵器，手枪则在多数情况下作为骑兵的防身装备。装备进步的主要阻力同样来自加工技术，在十八世纪风行天下的燧发枪机虽然瞎火率远低于火绳枪机，却依然由于制作较为困难、成本较高、机械易于损坏而应用较少。燧发步枪因而主要用于狩猎，在荷兰等富裕国家的军队中也有所运用，但所有军队的主力装备都是廉价、耐用的火绳枪。
步兵使用的火绳枪长1.2-1.5米，重4-10千克，重型火绳枪多用于步兵阵列，在发射时往往需要支架支撑，轻型火绳枪也称火绳钩枪（arquebus），多用于前哨战等散兵战斗，部分轻骑兵也会使用它展开袭扰。火绳枪能够将40克重的弹丸打到至少300米之外，但多数轻型火绳枪有效射程可能只有150米左右。随着技术的进步，重型火绳枪变得越发轻巧、可靠，最终导致十七世纪中叶火绳钩枪和火枪支架的消失。重骑兵除了携带骑枪、剑、刀等近战兵器外，还使用射程很少超过25米的手枪，而手枪的金属柄也往往能够在近战中作为棍棒使用。
火枪手通常会携带短剑作为自卫武器，但这种太过廉价的装备往往质量相当低劣，很容易便会出现折断、卷刃等意外状况。因此，混战中的火枪手往往会直接倒转步枪，使用沉重的枪托一通猛砸。早期的火枪手即便结成较为密集的阵型，也难以单纯凭借射击阻挡骑兵冲击。因此，自十五世纪末期开始，将“射击部队”火枪手和“近战部队”长枪手混编在同一战术阵型中已是通行做法。一般而言，装备重型火绳枪的部队会更接近长枪手以寻求保护，火绳钩枪手则倾向于在外游弋。长枪手通常装备长约五米的钢尖长枪，以密集阵型展开攻防，进攻中前几列士兵会平端武器冲击，防守时则通常让第一列士兵右腿向后伸展，长枪尾部插地，斜向前阻挡敌军，其后数列士兵将长枪平举至肩高，以此形成密集的枪尖森林
考虑到长枪手的近战角色，状况较好的长枪手每人至少需要一顶钢盔和一面胸甲，更为富裕的部队还会配备背甲、护喉等金属防具。由于身体状况限制，胸甲一般不能做得太厚，全身装备总重也不宜超过20千克，否则便会严重限制部队活动能力，好在三十年战争中的火枪也不断朝着轻量化方向发展，让胸甲多少还有一些用武之地。但由于军队规模的扩张和经费的短缺，战争中的多数长枪手只能用皮衣替代胸甲，不少人甚至连头盔都没有。相比而言，火枪手的防御装备就更为单薄了，他们在战斗中至多会装备头盔护具，弹药通常放在随身子弹包和角状容器里，斜挎的子弹带上一般会有十二发散装子弹，人称“十二使徒”。尽管预装一定份量弹药的纸弹壳早已出现，但古斯塔夫麾下的军队则由于经费短缺依然未能推广。每名火枪手需要在战斗中携带四至六米长的火绳引火，它们的燃烧速率通常为每小时十到十五厘米，通常每十名火枪手中有一人需要负责保持火种。不过，射击火绳枪终究十分危险，燃烧的火绳很容易引燃周围的散落火药，因此，火枪手即便在集体射击时，同一列士兵之间一般也得留下两到三米的间隔。
款式统一、色彩亮丽的军服在很大程度上依然是奢侈。尽管早在三十年战争前就有不少德意志诸侯为他们的团装备颜色大体一致的军服，但部队青睐的红、蓝色制服需要价格高昂的染料，因此多数军队以灰白色调为主。瑞典军队也不例外，他们只进行过局部统一制服试验，多数时候的多数部队依然身着类似农民、工匠服装的暗色军装。
步兵理论上会分成数目大体相当的火枪手和长枪手。但在实战中各个部队却状况千差万别，通常情况下火枪手的比例会随着战争进行越来越高。此时的绝大部分将领都认为“会战结果是由长枪的冲击决定的”，就连古斯塔夫也主张在火枪齐射后以长枪兵冲击终结战斗，因此长枪手理论上会选择较为英勇、强壮的士兵，享有更高的荣誉和军饷，行伍出身的将领也会被称为“自长枪起步”（von der Pike auf）而非“自火枪起步”。但三十年战争中更为多见的战斗是前哨战、小规模战斗和围城战，在这些场合，火枪手占有无可比拟的优势。此外，一旦部队溃败，装备较重的长枪手在扔掉长枪后几乎毫无反击能力，因而滋生了“干掉长枪手是谋杀”的民谚。而在所有军队都喜闻乐见的劫掠当中，主武器长达五米的长枪手显然也不如火枪手轻松灵敏，只能徒劳地抱怨后者太过贪婪。在古斯塔夫征战德意志期间，各支军队中的火枪手与长枪手比例通常为2:1到1:1。
虽然如此，正式会战中的步兵阵型核心依然是长枪集群。受荷兰军队影响较大的新教军队更倾向于将长枪兵排成5-10列的单薄阵型，天主教和帝国军队则倾向于西班牙式的15-25列的厚重阵型。长枪集群两侧的火枪集群通常会列成同等厚度阵型，集群前方还有大约三到五列的轻型火绳枪手。
各国军队通用的射击方式是后转射击，即第一列士兵射击完毕后后退到阵型后方装填，如此循环往复，直到装填完毕的原第一列士兵又位列最前方为止，这样的做法可以在相当长的一段时间内保持火力输出，却不可避免地降低了瞬时打击强度。后转射击也可以用于推进或退却，前者要求第一列士兵就地装填，后排士兵进抵第一列前方射击，通常能够达到每分钟20-40米的推进速度。后者则要求第一列士兵退往阵型最后方，第二列士兵就地射击，而后继续退却，通常能够每分钟退却10-20米。在火枪集群前进或后退的同时，长枪集群也会展开相应行动。
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