兵部的職能發生了變化，因而除隸屬于尚書省管理外，還直屬皇帝雙重領導。兵部仍由尚書領導，但是與主管軍令的樞密院級別相差兩級，難以體現平行管理，于是趙昺將兵部尚書的品級由從二品提高到二品。兵部原有四司兵部司、職方司、駕部司、庫部司，分別執掌兵部事務。后趙昺又將分屬工部和樞密院所管的有關軍事的駕部、車部、庫部、都作院等曹監皆歸兵部所轄，已經為此打下了基礎。
趙昺這次要對兵部做出重大的調整，通過增減將無關的曹司調整出兵部，而有些要調整到兵部管轄。過去的兵部司相當于辦公廳，負責協助主官工作，過去只有一個郎中充任而已。這次要予以增權擴充，將此前由吏部掌管的軍官升遷、磨勘、變動、資任和考課轉由兵部司管理，有關軍人的征募、兵籍和管理全部由兵部承擔，這就相當于現代的總政了。
職方司的職責是掌受諸州所貢圖經和總諸州圖，繪制全國總地圖，以周知天下山川險要。后又加掌州縣廢復、四夷歸附分屬諸州及全國地圖與分路、分州地圖，以周知全國版圖及城池、堡寨、烽候之數，也就相當于總參測繪總局，趙昺將此司調整出兵部，歸于樞密院。
庫部司原有職責是掌軍器、儀仗、鹵簿、隨軍、防城什物及供帳之事，也就是皇帝出行時當跟班，充當儀仗隊和輜重隊。駕部司同樣是干的原來太仆寺的活兒，趙昺以為讓兵部管理這兩司純粹是給閑的沒事干的兵部找點兒活兒，于是將庫部司和駕部司全劃歸禮部管理，坐實兵部管理兵事的職責。
在剔除不必要的司局后，趙昺預備在兵部設立步軍司、水軍司、騎軍司和炮軍司和兵部司、輜重司、兵役司共七個主要部門。將處于從屬地位的水軍提高到軍種地位，而現在火器使用還處于初級階段，可以說仍未脫離冷兵器階段，為了盡快推廣火器的使用和提高訓練水平，他覺得有必要將其從兵種提高到軍種的地位。
步、水、騎、炮各司的主要職責是分管所屬軍種的管理和訓練，制定軍種操典和訓練計劃、考核標準；兵部司主管軍隊的人事、組織工作，制定相關律例、懲處違法、違紀軍兵；輜重司則主管軍工生產，糧秣、甲仗、軍馬的調集和分配，軍醫院和驛站的管理；兵役司則是主管兵丁的征募和新兵訓練，及退役軍兵的安置、傷亡兵丁的撫恤。
在官員設置上，趙昺仍以兵部尚書為首官，設左、右侍郎協助主官分管七司，并根據情況在司下設房、案等下屬機構，任命相應的官員。尚書不用問仍是士人擔任，但是主管軍種各司則由有軍職者擔任，而主管侍郎也必須是軍將出身，其它事關后勤的三司則根據情況由士人或是武人擔任。
對樞密院的改制其實最讓趙昺頭疼，這個部門長久以來在朝中占據著重要的地位。其與中書省有東、西二府之稱，“掌兵籍，虎符”，若得皇帝的批準，有調動兵馬之權。樞密使的地位略低于宰相，與參知政事、門下侍郎、中書侍郎、尚書左丞等統稱為“執政官”。而宋代的樞密使地位抬得這么高，權力這么大，其原因是與當時國內外的階級矛盾、政治形勢有關。
宋時階級矛盾一開始就相當尖銳。北宋初年就發生了王小波、李順起義。在邊境，又有契丹、西夏等少數民族政權的并立，形成邊防的緊迫局勢。內憂外患使得宋王朝需要一支相當龐大的軍隊，方能抵抗少數民族的入侵和鎮壓國內人民的反抗，因而，就需要一個強有力的機構來管理這支軍隊，這就是宋代設立樞密院的原因