Точно подсчитать численность императорской армии трудно. Ясно, что далеко не все войска Византии приняли участие в походе. Часть личных гвардейцев императора — варангов (варягов) — оставили в роскошном Константинопольском дворце; франкская тяжелая конница при своем командире Криспосе была оставлена в Абидосе; поскольку и норманны и венгры были постоянной угрозой спокойствию ромейского мира на Балканах, гарнизоны в этих областях не уменьшались. Возможно, что именно туда и отправился проштрафившийся немецкий контингент. Полевые армии в Сирии, в особенности те войска, которые находились под личным командованием военного правителя в Антиохии, оставались нетронутыми, и в свете последующих событий некоторые подкрепления в главную армию будут посланы именно оттуда.
Источники того времени свидетельствуют, что после сражения значительные силы еще оставались в составе гарнизонов по всей Анатолии.
Многие части и соединения главной армии нами установлены точно: франки Русселя де Бейля, насчитывайте 500 или больше человек; пять регулярных полков с запада империи, каждый из 1000 бойцов; некоторое количество турецких наемников, точное число которых неизвестно; отряды из Болгарии; восточные фемные полки из Каппадокии и, вероятно, также из Колонеи, Харзианона, Анатоликона (части из Фисиды и Ликаонии участвовали в более ранних кампаниях середины 1050-х гг.).
Халдия (Трапезунд) и Армениакон, возможно, отрядили по тысяче человек, но боевая ценность этих частей была, конечно, невелика. В одном из источников также упомянуты части из Киликии и Вифинии. Из Сирии было взято несколько территориальных полков. В дополнение к ним надо причислить значительные силы армянской пехоты. Возможно, они были набраны в регионах Севастии и Теодозиополиса, так же как и отозваны из Сирии. Кроме того, было завербовано много наемников среди печенегов и в союзных, или вассальных государствах на Балканах. Из гвардейских дворцовых полков присутствовали хетареи, схолы и стратилатьи сведенные в резервную дивизию, в которую частично вошли и варанги. Общую численность войск средневековые исламские источники оценивают от 100 000 до 300 000 человек, что абсолютно нелепо ввиду демографической ситуации в империи в то время и нагрузке на тыловые службы. Однако цифра в 40 000 бойцов весьма вероятна и вполне способна объяснить самоуверенность императора и беспокойство турецкого султана.
План Романа, очевидно, состоял во взятии Манзикерта и Хилата, лежащего несколько южнее, на западном берегу озера Ван. Но ромеи были полностью дезинформированы о движении войск Арслана, который вообще не возвращался в Ирак, а вместо этого поскакал прямо к армянской границе, выбрав дорогу через Амиду и Мосул на Хой, к северу от озера Урмия.
Оттуда его визирь отправился в Азербайджан — набирать новые войска, а сам Арслан, собрав по пути приблизительно 10 000 кавалеристов во владениях своих союзников и вассалов, уже имел к тому времени до 30 000 всадников. Таким образом, пока в императорском штабе по-прежнему считали, что султан еще далеко, он был фактически всего в 100 милях, и его разведка исправно сообщала о каждом шаге врагов. Уже поэтому положение византийцев было хуже, несмотря на их численное превосходство.
От Эрзурума (Теодозиополиса) Роман продвинулся еще дальше на восток. Был получен приказ обеспечить армию на два месяца съестными припасами. Столь значительное количество провианта обязательно повлекло за собой чрезмерное увеличение обоза, сковывавшего и замедлявшего движение войск. Большие силы союзных печенегов вместе с франкскими отрядами Русселя были отправлены в район Хилата, который рассматривался из двух главных целей похода как наиболее труднодостижимая. Они должны были собрать со всей провинции продовольствие и фураж, не позволив это сделать неприятелю, и прикрыть с фланга наступление главных сил, упорно продолжавших поход на восток, перед тем как повернув на юг и форсировав Араке, выйти к долине Мурат-Су, или еще южнее (маршрутом отряда Русселя) через Мус (Тарон), прямо на Манзикерт.