皇帝决定抢时间、争速度，首先动工修补、加固已经处于颓废状态的城墙。君士坦丁堡的城墙保护着整个城市，四周约有20多公里。从地形上看，全部城墙分为三部分：第一部分，是提阿多夏斯二世于5世纪建筑 的城墙，它南起马尔马拉海和金门，北到星角上的木门和布南齐恩宫止， 长约6至7公里;第二部分是海墙，沿着金角，从木门到阿克罗普里斯止，长约5至6公里;第三部分是海墙的延伸部分，在马尔马拉海一侧， 直到金门为止，长约9至10公里。这些海墙都是单层建筑，而陆墙却有三层屏障：内层有112个碉堡;外层配有一些碉楼;胸墙为护城河内壁构成，护城河宽约20米，水深约5米。
君士坦丁堡的主要港口是金角，其南北两面都有海墙的保护。其向波 斯普拉斯的出口处设有许多大木桩及大铁链。拜占庭帝国的海军舰队就集中在这一区域。围城战开始时，大约有26艘船只，由提费沙罗指挥，主要担负濒海方向的防御任务。
另外，皇帝专门挑选了一批守城的将领，如当时君士坦丁堡城防总司令吉斯提尼，就是一名具有超人的智慧、精力和勇气的名将。
双方都在各自紧张地进行战役准备。其间，穆罕默德二世已经先将拜占庭外围的两个小据点———提拉皮亚和斯地门拔掉了，所有守兵都被活活用钉子钉死。紧接着，又用燃烧硫磺的药方将普林基波岛上的要塞中的拜占庭守兵活活熏死或赶出去。1453年4月5日，穆罕默德二世率领大军前往陆墙附近，并将部队重新做了调整和部署，全军分为4个军队：第1军队，由查刚指挥，负责监视格拉港，并在金角的两端架设桥梁，准备攻击木门;第2军队，由卡拉加指挥，负责攻击从木门至阿德莱罗普门之间的城墙;第3军队，由依沙克指挥，负责攻击从圣罗马拉斯门至金门之间的城墙;第4军队，集中了穆罕默德二世的所有精兵，由哈里尔指挥，攻击地段位于第2、3军队之间的莱卡斯河谷中，这也是此次围攻战役的主要突击方向。
君士坦丁皇帝根据敌方兵力部署情况，已经估计到敌军的主攻方向， 便将自己的指挥部相应地移到该方向。他把城墙中段的防御交给吉斯提尼指挥;北段的防御，由布柴尔地兄弟等人指挥;南段的防御，由康塔里尼等人指挥。由于兵力所限，其余方向城墙和港口都只能派遣极少数的守兵，许多碉堡中只留有3至4名守兵。