La pace di Cateau Cambresis (3 IV 1559) restituisce il ducato di Savoia a Emanuele Filiberto "Testa di Ferro" che riorganizza le finanze, rafforza le fortezze, accresce la marina e riforma l'esercito.

La Guardia Ducale.
È formata (1560) da una compagnia di 60 arcieri, una di 60 alabardieri ed una di 60 archibugieri a cavallo (chiamati poi dragoni) alle quali sono aggiunti 362 gentiluomini d’arme (1570) ed un reparto di fanti svizzeri (1597).

La Cavalleria.
La cavalleria feudale ammonta teoricamente a 7.000 cavalieri ma il servizio è sostituito da una tassa di cavalcata.
Guido Piovena istituisce 6 compagnie di cavalleggeri reclutate tra i vassalli (verso il 1570). Le 7 compagnie della Savoia e le 6 del Piemonte sono abolite.
Le colonnelle di cavalleria comprendono 4 compagnie di 200 uomini: 2 di corazzieri, una di archibugieri e una di cavalleggeri. Emanuele I istituisce la milizia paesana a cavallo (1582).
Verso il 1600 sono istituiti i primi reggimenti di cavalleria, con compagnie di 30-60 cavalieri.
Vittorio Amedeo I trasforma la milizia paesana di cavalleria in Cavalleria dello Stato (1636) che sostituisce definitivamente i contingenti feudali (i primi reparti di dragoni sabaudi invece risalgono al 1683).

La Fanteria e la Milizia Sabauda.
La fanteria è formata ingaggiando 10-13-15.000 volontari nazionali ed è affiancata da reggimenti mercenari stranieri.
I reggimenti stranieri sono 5-18 nel XVII secolo.
Emanuele Filiberto istituisce le compagnie d’ordinanza permanenti con la legge del 1560, attuata nel 1566, in vigore fino al 1747.
Per la Milizia Paesana a Piedi ogni parrocchia dei territori sabaudi (Piemonte, Savoia e Nizza) iscrive nei registri 25 uomini, scelti tra i sudditi dai 18 ai 50 anni, per un totale di 15.000 fanti in Piemonte ed 8.000 in Savoia, oltre a 100 archibugieri a cavallo e 60 cavalleggeri.
Solo una parte degli iscritti sono inquadrati, e restano in servizio 4 anni.
I 25 uomini formano una squadra; 4 squadre formano una centuria (100 uomini e 2 ufficiali); 4 centurie una compagnia (400 uomini ed 8 ufficiali), 6 compagnie una colonnella o reggimento (2.400 picchieri, alabardieri ed archibugieri, 48 ufficiali).
Le colonnelle da 4 (1566) salgono ad 8 (1568) per un totale di circa 20.000 uomini, poi ancora a 10 e 15.
La prima compagnia di ogni colonnella è formata da 40 alabardieri e 350 archibugieri (compagnia colonnella). Le altre compagnie comprendono ciascuna 120 uomini con picca e corsaletto, 30 con corsaletto e zuccotto, 10 con targa e corsaletto, 10 con alabarda e 230 con archibugio e zuccotto, per un totale di 400 uomini. In caso di guerra gli effettivi della compagnia sono aumentati fino a 600 o 1.000 uomini. Tatticamente tre compagnie si schierano insieme formando un tercio di 2-3.000 uomini.
Gli ufficiali della colonnella comprendono un colonnello, un sergente maggiore, un capitano, un alfiere, due sergenti (tutti armati di spada), 4 centurioni (con scudo e giannetta, cioè una corta lancia) e 16 caporali (con archibugio). Gli ufficiali maggiori sono formati da un collegio riservato ai nobili.
Le compagnie d’ordinanza possono essere affiancate da compagnie paesane di 400 uomini.
Carlo Emanuele I divide la milizia paesana in milizia paesana scelta (8.000 uomini teorici) e milizia paesana ordinaria (1582).
In seguito è creato il reggimento (1615), formato da 7-10 compagnie di 100-200 uomini ciascuna, e le compagnie franche, non inquadrate permanentemente in reggimenti che prendono il nome dalla regione di provenienza per un totale di 9.000 uomini.

L’artiglieria.
È organizzata su tre grandi comandi, sono regolate le fonderie e le fabbriche di polvere. Il personale è civile mentre fortezze sono presidiate da 3.000 tra archibugieri e guastatori.