Створюючи збройні сили повстання, що мали народний характер, їхній головнокомандуючий спирався на запорозьке козацтво, яке було в них військове навченим ядром. Служба генеральним писарем, а потім сотником у козацькому війську до 1648 р. дала можливість Богдану Хмельницькому досконало вивчити принципи комплектування, організації, керування в цьому війську, систему підготовки до походу. Використавши, розвинувши цей досвід, український гетьман виявив себе як найталановитіший організатор армії, яка відбивала традиційні риси січового військового ладу.
З ім'ям Богдана Хмельницького пов'язане створення козацької кінноти як роду військ. Артилерію повстанського війська, по суті, теж створив Хмельницький. Спочатку він володів тільки кількома гарматами, які дала Запорозька Січ. Під кінець війни народно-визвольна армія мала вже понад 400 гармат. Хмельницький збільшив кількість гармат за рахунок організації і поширення їх виробництва в полках, а також за рахунок трофейних і надісланих російським урядом. У результаті в ряді битв (під Зборовом, Берестечком, Білою Церквою, Охматовим) козацька артилерія перевершувала польську. Хмельницький закріпив за кожною гарматою постійну обслугу з числа кращих стрільців і додав до кожної польової гармати упряжку коней, а дрібнокаліберні гармати поставив на двоколесні візки, що були прообразом тачанки часів громадянської війни 1918–1920 років. Як відомо, тачанку запровадили саме в українській селянській армії, керованій визначним полководцем Нестором Махном, який в умовах степового характеру театру воєнних дій певною мірою використовував традиції козацької тактики.
У Визвольній війні 1648–1657 років Богдан Хмельницький продовжував основні напрями стратегії й тактики козацько-селянських повстань і розвинув головні риси запорозького військового мистецтва, яке він добре засвоїв, вступивши до Запорозького Війська і перебуваючи на Запорозькій Січі. Богдан Хмельницький поєднав це з досвідом західноєвропейського військового мистецтва, з яким він познайомився в період перебування у Франції, в бурхливі роки Тридцятилітньої війни.
У війні 1618–1648 років, що охопила значну частину країн Європи, діяли найвидатніші полководці багатьох народів. Тут застосовувалися різні напрями стратегії й особливі засоби ведення бою, випробовувалися різні види зброї й перевірялися в дії різні системи організації військ.
Полководець Богдан Хмельницький піднявся до найвищих щаблів тодішнього світового рівня військового мистецтва. З Ганнібалом та іншими полководцями античності, що вважалися еталонами воєнного генія, порівнювали сучасники українського гетьмана. Військове мистецтво українського народу, підняте Богданом Хмельницьким, випередило західноєвропейське в головних напрямах стратегії й тактики.
Український полководець вважав, що переможний кінець визвольної війни проти Речі Посполитої буде досягнутий тільки внаслідок знищення головного угруповання сил — польсько-шляхетського війська — на західному театрі бойових дій. Тому козацький стратег забезпечував його максимальною кількістю засобів і сил, зосереджуючи тут основні сили повстанської армії. На північний театр війни проти литовських військ він посилав невеликі загони.
Хмельницький проводив лінію активного, рішучого наступу і концентрованого удару, що вирішило долю битв на користь повстанців під Корсунем, Пилявцями, Збаражем і Зборовом. Палкий поборник наступальної стратегії, він шукав ворога й завдавав удару там, де вважав для себе корисним. Першим починаючи битву, полководець міцно тримав в руках ініціативу, нав'язував противникові свою волю, застосовуючи резерв для остаточного розгрому ворога.
Одним із класичних прикладів може бути Корсунська битва, коли Хмельницький, керуючи 15-тисячним повстанським військом, примусив 20-тисячну польсько-шляхетську армію покинути зайняті нею позиції, а потім прийняти бій на невигідній для польської кавалерії пересіченій місцевості — Горохова Діброва — під час спуску обозних возів та артилерії в глибокий яр. Шеститисячний резерв Кривоноса, що вдарив із тилу, із засідки, остаточно вирішив переможну для козаків долю другої битви війни. Такі ж принципи стратегії й тактики Хмельницький застосував і в битві під Пилявцями, що відбулася на початку вересня 1648 р.
32 тисячі шляхтичів, 8 тисяч німецьких ландскнехтів, а також озброєна обозна обслуга й шляхетські слуги, які за своєю чисельністю перевершували основну армію мало не втроє, сунули на Україну. Сейм після тривалих дебатів доручив командування цією армією трьом магнатам: Заславському, Остророгу та Конецпольському. Жоден із них не відзначався ні воєнними здібностями, ні іншими талантами. Шляхта обрала їх унаслідок компромісу між тими магнатськими угрупованнями, які неодмінно хотіли мати свого представника в командуванні, не дбаючи про те, якою мірою такий представник був придатний для керування воєнними операціями. До трьох верховних головнокомандуючих сейм прикомандирував іще 32 радників із титулами «військових комісарів» і з невизначеними повноваженнями.
В польській армії недооцінювали свого противника. Корсунські уроки нічому не навчили гонористу шляхту. Самовпевнені пани зневажливо говорили, що їм навіть шкода орудувати зброєю, бо щоб розбити «хлопів», вистачить «канчуків і нагаїв». Дізнавшися про виступ польського війська, Хмельницький за короткий строк мобілізував бойові сили України й сформував 35 козацьких полків і кілька селянських загонів. Близько 70 тисяч козаків, селян і міщан об'єднував під своєю булавою український гетьман. Армія Богдана Хмельницького значно поступалась перед поляками якістю озброєння та кількістю кінноти, але бойовим духом, своєю організацією, командним складом незмірно підносилася над шляхетською.
Козацький гетьман розмістив своє військо в зручній для нього місцевості, далеко від ріки — на рівнині. Щоб зблизитися з ним, противник мусив був пройти берегом Пиляви, що розлилася від осінніх дощів. Нерівна, горбкувата місцевість, порізана струмками та озерами, вкрита осінньою багнюкою, неминуче повинна була утруднити як просування та зосередження військ, так і встановлення табору та спорудження земляних укріплень. Коли ж згадати, що однією з переваг польської армії була її кіннота, то стане зрозуміло, що в подібних топографічних умовах використати повною мірою свою перевагу шляхетська армія не могла.
Майже наосліп рухалось польсько-шляхетське військо. Командування його не мало інформації ні про сили та стан українського війська, ні про плани та задуми Богдана Хмельницького. Польські роз'їзди, як і в попередніх боях, не могли дістати «язика» або зібрати будь-які відомості у місцевого населення. Народ не хотів давати інформацію ворожій армії. На противагу цьому розвідка в повстанському війську була добре налагоджена.
9 вересня польська армія підійшла до Пиляви. Два дні закладався просторий табір на незручній місцевості — пересіченій заболоченій території. Підступити до козацької армії польське військо могло тільки через земляну греблю, що з'єднувала обидва береги ріки. Хмельницький наказав викопати шанці на греблі. Бій за неї тривав цілий день. І тільки ввечері польська піхота й великі з'єднання кінноти змусили відступити захисників греблі до козацького укріпленого табору.
13 вересня військо Хмельницького, вирушивши проти польського табору, зав'язало бій із польською кіннотою, атакуючи водночас і польську піхоту, яка засіла в шанцях на березі. Атаку підтримували з табору козацькі гармати, що безнастанно обстрілювали греблю, перешкоджаючи переправі польських підкріплень із протилежного берега. Після першого штурму Мазовецький полк, що перебував у цьому редуті, втік. Сандомирський полк уперто захищався. Одначе й він не витримав натиску козаків і мусив залишити редут. Увесь цей полк був розсіяний. За першим редутом козаки захопили другий, витиснувши звідти кіннотні й піхотні частини та захопивши артилерію. Дезорганізація в польському війську досягла крайньої межі. Накази командуючих не мали ніякої сили. Начальники корогов під тим чи іншим приводом відмовлялися вести в бій свої загони. Польські війська відступили в напрямі Старокостянтинова.
