先說結論，曹操帶了20萬人左右，實際參與赤壁之戰的在4萬人左右

《資治通鑑》記載了曹操80萬大軍的由來，就是寫了封信嚇唬一下孫權，看看孫權是不是跟劉琮一樣，隨便說說就降。

曹操遺權書曰：“近者奉辭伐罪，旄麾南指，劉琮束手。今治水軍八十萬眾，方與將軍會獵於吳。”

這裡邊還記載了周瑜的言論，他給孫權分析了一下曹操到底帶了多少人，80萬人肯定是胡扯，整個中原一共也就15、6萬，再加上荊州的7、8萬人，傾全國之力，也就帶來23萬人，但各地還都要有兵馬駐守，所以這個人數是要打折扣的

“諸人徒見操書言水步八十萬而各恐懾，不復料其虛實，便開此議，甚無謂也。今以實校之：彼所將華人不過十五六萬，且已久疲；所得表眾亦極七八萬耳，尚懷狐疑。”

再者，曹操雖然帶著20萬人，但實際參與赤壁之戰的並沒這麼多。我們常說的“赤壁之戰”其實分兩場，第一場是曹操和劉備的遭遇戰，第二場是烏林，這才是被火燒的地方。

孫權一共給了周瑜3萬人，還是《資治通鑑》“五萬兵難卒合，已選三萬人，船糧戰具俱辦。”

而曹操過來的只是西線大軍，沒看到其餘軍隊參戰的記載，所以這一路曹操也帶不了多少人，虎豹騎肯定在，宿衛軍的將領自然在：曹休、曹真、許褚、曹純，再加上滿寵、曹洪、蔡瑁、張允、樂進。

以曹操對兵權的控制程度，除非是曹氏宗族，其他人根本帶不了多少兵，而夏侯淵、夏侯惇、曹仁等人都不在這一路，人家不是在後方就是在北線。所以推斷每人也就帶幾千人馬，再加上史料記載周瑜人馬比曹操少，所以推斷曹操參與赤壁之戰的人數在4萬-5萬之間。

根據《三國志·吳主傳》注引的《江表傳》裡記載曹操赤壁之戰之前有給孫權一封書信，信中稱曹軍有八十萬，《周瑜傳》中記載曹操佔據荊州後，得到水、陸軍數十萬，具體數目不詳。周瑜在對孫權將曹操的兵力估到二十多萬。 孫吳鼓吹曲《伐烏林》則記載曹操“舟車十萬”。

根據曹操給孫權的勸降書，“今治水軍80萬眾，方與將軍會獵於吳”，由此衍生出了曹軍83萬的說法。但是此說法是完全不正確的：第一，它是曹操嚇唬孫權的書面文章，希望孫權不敢抵抗而投降；第二，曹操當時佔據的北方總共才有300多萬的人口，減去50%的婦女，再減去50%的老幼病殘，實際能夠當兵打仗的人大約只有70~80萬，還有各州郡縣的官吏，發展生產的人力等，曹操能有35萬軍隊就是極限了。

周瑜向孫權彙報的曹軍實力為：“諸人徒見操書言水步八十萬而各恐懾，不復料其虛實，便開此議，甚無謂也。今以實校之：彼所將華人不過十五六萬，且已久疲；所得表眾亦極七八萬耳，尚懷狐疑。”——曹操的全部中原部隊不過15到16萬人，新收降的劉表軍頂多7到8萬。所以曹操全國的軍隊合計23萬多人。這是孫權內部兩位最高軍事領導人在討論局勢，應當是站在最客觀的立場進行的；而且當時孫權並不想投降，周瑜沒有必要縮小曹軍實力欺騙孫權；以周瑜一貫對孫權的忠心，應相信其是將真實情況向孫權交底；與當時的各集團實力對比相符合，因為即使曹軍只有16萬也是當時全國最大的軍事集團。

而且根據曹操發展史來看：

194年，曹操自徐州回軍救兗州，敗於呂布軍，部隊損失很大，僅有不到1萬人

官渡戰役戰前為6.5萬，戰役中投降過來1.2萬，戰役本身損失數千。

203年4月，袁譚部將呂曠、呂詳率部投降；兵力5千人左右；

204年7月，袁尚部將馬延、張凱率部投降，兵力5千人左右；

204年9月，攻佔鄴城，東門校尉審榮率部投降，兵力1千人

206年1月，袁熙部將焦觸、張南率部以幽州歸降，兵力2.5萬人。

外加黑山10萬部眾投降，精選出1萬左右人馬。

這樣在平定北方四州後，曹軍差不多有12萬人左右。

加上曹軍本身的補充、發展，在北方平定後的208年春天，總兵力為15到16萬人（其中親信率領的精銳7~8萬），

曹操歷來認為兵不在多而在精，在統兵將領的運用。這也就是為什麼曹操的部隊一直並不是很多的緣故。另外，曹操曾經3次吃過部隊人雖多但不精銳的虧：

一次在討伐董卓，曹操率領數千新徵集的部隊單獨與董卓部將徐榮軍交戰，結果曹軍經不住正規軍的攻擊而潰散，曹操自己也差一點犧牲（幸被曹洪所救，留下了“天下可無洪，不可無君”的故事）；

第二次在徐州與呂布交戰，3萬由黃巾軍改編的青州兵被呂布的1萬騎兵一衝即潰，自己也負傷險些光榮；

第三次在討伐張繡，上次戰役餘下的青州兵又被張繡偷襲打得潰不成軍，不僅死了一個兒子和侄子外加猛將典韋，自己又差一點完蛋。此後，曹操就一直堅持使用數量少但非常精銳的部隊。即使遇到主將陣亡的情況，部隊也不會潰散。例如：官渡戰役——曹操親率5千精兵深入袁紹後方一舉擊敗其大將淳于瓊的1萬多守軍和增援軍的前後夾擊，燒燬了袁軍屯於烏巢的全部糧草；進攻關中——面對號稱當時最兇悍的西涼長矛兵，曹軍沒有一次被其衝亂過；漢中防禦——面對主將夏侯淵遇伏陣亡，部隊很快又聚集起來，在其它將領指揮下頑強頂住了劉備的進攻，直到曹操大軍趕到。唯一的例外就是本次戰役中，曹操直接使用了新投降的荊州水軍。

所以在整場戰役中曹操投入的兵力也就20萬左右，戰役結束後曹軍傷亡過半，其中大部分應該也是荊州降軍，而孫劉聯軍投入的總兵力應該也就在5萬左右。