במהלך המערכה בנורמנדי ביצעו חיילות האוויר של בעלות הברית כ-480 אלף גיחות בסך הכל, כ-6000 גיחות ביום בממוצע. מספר זה משקף את העליונות האווירית המוחלטת של בעלות הברית בשמים מעל זירת המערכה. הכוח האווירי של בעלות הברית מילא תפקיד מרכזי במהלך המערכה. מטוסי בעלות הברית עיכבו את הגעת התגבורות הגרמניות לזירת המערכה וגרמו להם אבדות ניכרות בדרכם. הם תקפו ריכוזי כוחות גרמניים בקרבת החזית, ושברו את נסיונותיהם לבצע התקפות נגד, לעיתים אף לפני שיצאו לפועל. התקיפות הבלתי פוסקות מהאוויר הגבילו מאוד את חופש התנועה של הכוחות הגרמניים, הן בקרבת החזית והן באזורי העורף, לפחות בשעות היום, וגרמו להם אבדות כבדות, כולל לא מעט מפקדים ברמות הגבוהות, שכלי הרכב שלהם הותקפו מהאוויר.
פיקוד בעלות הברית.
מבנה הפיקוד של בעלות הברית המערביות במהלך המערכה בנורמנדי היה מורכב למדי, ומכיוון שמדובר היה בכוח רב לאומי, לא חסרו מריבות ומחלוקות על רקע לאומי ואישי בין המפקדים הבכירים השונים, שפיקדו על כוחות בעלות הברית. בניגוד למצב בצד הגרמני, ההנהגה הפוליטית של בעלות הברית (וינסטון צ'רצ'יל ופרנקלין דלאנו רוזוולט) נמנעה בדרך כלל מהתערבות בניהול המערכה הצבאית, והותירה אותה בידיהם של אייזנהאואר, מפקד כל כוחות בעלות הברית, כולל כוחות הים והאוויר, ביבשת אירופה לאחר הפלישה לנורמנדי, והמפקדה העליונה של חיל המשלוח של בעלות הברית. יוצא מכלל זה היה שרל דה גול, מנהיג צרפת החופשית, שמערכת היחסים בינו לבין ההנהגה הצבאית והפוליטית של בעלות הברית הייתה בעייתית בלשון המעטה. האחרון ראה עצמו כמייצג האינטרסים של צרפת, וניסה להתערב בניהול המערכה הצבאית על אדמת צרפת.
תחת פיקודו של אייזנהאואר, שימש פילדמרשל מונטגומרי, מפקד קבוצת הארמיות ה-21, כמפקד כוחות הקרקע של בעלות הברית מיום הפלישה ועד 1 באוגוסט 1944. קבוצת הארמיות בפיקודו כללה את הארמייה האמריקנית הראשונה ואת הארמייה הבריטית-קנדית השנייה. אישיותו האגוצנטרית והבעייתית (מבחינת יחסי אנוש) של מונטגומרי, וחילוקי דעות מקצועיים ביחס לדרך ניהול המערכה בנורמנדי, גרמו לחיכוכים בלתי פוסקים בין אייזנהאואר לבינו, ובינו לבין מפקדי השדה האמריקאים הבכירים בנורמנדי.
החל מראשית אוגוסט 1944, בעקבות הגידול המהיר של כוחות בעלות הברית בחצי האי נורמנדי, וחוסר הרצון של המפקדים הבכירים האמריקאים לשרת תחת פיקוד בריטי, הוקמה קבוצת הארמיות ה-12 בפיקוד עומר בראדלי, שכללה בשלב זה שתי ארמיות אמריקאיות - הארמייה הראשונה, והארמייה השלישית. קבוצת הארמיות ה-21, שפעלה בגזרה המזרחית של ראש הגשר של בעלות הברית בנורמנדי, כללה אף היא שתי ארמיות - הארמייה הבריטית השנייה והארמייה הראשונה, שכללה כוחות בריטיים, קנדיים ופולנים תחת פיקוד קנדי (גנרל הארי קריראר).
הצבא הגרמני.
בתאוריה מנה פיקוד מערב של הצבא הגרמני, תחת פיקוד פילדמרשל גרד פון רונדשטט מיליון וחצי חיילים, אף שלאחרון לא הייתה שום שליטה על יחידות הלופטוואפה והקריגסמרין בצרפת ובארצות השפלה. ב-6 ביוני כלל פיקוד מערב 59 דיוויזיות גרמניות, מתוכם 8 הוצבו בהולנד ובבלגיה. למעלה ממחצית הדיוויזיות, שהשתייכו לפיקוד מערב, היו דיוויזיות נייחות להגנת חופים (דיוויזיות שאיכות כוח האדם והציוד הצבאי שלהן הייתה נמוכה, ואשר צוידו במעט מאוד אמצעי תעבורה ממונעים) או דיוויזיות אימונים, ורק עשר מתוכן היו ניידות (דיוויזיות פאנצר או פאנצרגרנדיר). שלוש מהדיוויזיות הניידות הוצבו בדרום צרפת, אחת בקרבת אנטוורפן, והנותרות הוצבו בצפון מערב צרפת, בין פריס לחופי תעלת למאנש, ככוח עתודה נייד, במסגרת קבוצת הפאנצר מערב.
איכותן של יחידות צבא היבשה של פיקוד מערב, שכללו כ-850 אלף חיילים, הייתה מאוד לא אחידה. האבדות העצומות שספג הצבא הגרמני במהלך הלחימה בחזית המזרחית, ואובדן נגדים וקצינים מנוסים רבים, גרמו לירידה ממשית באיכות כוח האדם ביחידות קו החזית, כולל יחידות העילית. איכות החיילים ששירתו בדיוויזיות הרגלים הייתה יותר נמוכה, מפני שטובי המגויסים נשלחו ליחידות הוואפן אס אס, לצנחנים ולדיוויזיות הניידות (פאנצר ופאנצרגרנדיר). נוסף על כך, הנמיך הוורמאכט במידה ניכרת את רף הכושר הגופני, כדי להציב יותר חיילים בקו. משך ההחלמה מפציעות ומחלות קוצר, וכך גם תקופת הטירונות. הפיקוד הגרמני החל לגייס לשורותיו נערים בני 16 ומעלה, וגברים בגילאים 45–60, כדי להשלים את אבדותיו. בצבא שמנה 4,270,000 איש בדצמבר 1943, היו יותר מ-1.5 מיליון חיילים מעל גיל 34.
הצורך הנואש למלא את השורות אילץ את הוורמאכט לגייס חיילים מאלזס, לורן, ולוקסמבורג, וכן פולקסדויטשן, גרמנים אתניים מהבלקן ועד פולין. כמו כן, הועברו לצרפת בשנים 1943–1944 עשרות גדודי "אוסט" (מזרח), שהורכבו ממגויסי כפייה מקרב שבויי המלחמה הסובייטיים ומתנדבים מהשטחים שכבשו הגרמנים בברית המועצות. ביוני 1944 השתייך אחד מכל שישה רובאים גרמנים לגדוד "אוסט".
ביום הפלישה כללו הכוחות הגרמניים בחצי האי נורמנדי 6 דיוויזיות, מתוכם 3 דיוויזיות נייחות להגנת חופים ודיוויזיית פאנצר אחת. מיד לאחר הנחיתה של כוחות בעלות הברית החל הפיקוד הגרמני להזרים תגבורות חזקות לנורמנדי מאזורים אחרים בצרפת וממערב אירופה ואף מהחזית המזרחית. ב-23 ביולי 1944, זמן קצר לפני פתיחת מבצע קוברה, כבר כללו הכוחות הגרמניים בנורמנדי כ-380 אלף חיילים (לאחר שספגו כ-120 אלף נפגעים בלחימה עד לתאריך זה), במסגרת של 30–32 דיוויזיות, מתוכן 10 דיוויזיות פאנצר ופאנצרגרנדיר ו-2 דיוויזיות צנחנים. אולם חלק מהדיוויזיות הללו היו למעשה שרידים של עוצבות, שספגו אבדות כבדות במהלך הלחימה בנורמנדי בחודשים הקודמים. עדות להצלחת בעלות הברית לשכנע את הפיקוד הגרמני, שהפלישה האמיתית עדיין צפויה להיערך באזור פה דה קאלה, ניתן למצוא בעובדה, שעד סוף יולי הועברו רק 3 דיוויזיות רגלים מהארמייה ה-15, שהגנה על גזרה זו, לנורמנדי. רק לאחר הצלחת הפריצה החוצה של הכוחות האמריקאים מנורמנדי בראשית אוגוסט 1944, החל הפיקוד הגרמני להעביר לבסוף חלק גדול מיחידות הארמייה ה-15 (לפחות 5 דיוויזיות רגלים נוספות) לנורמנדי, בניסיון נואש לייצב את החזית המתמוטטת.
"הנשק הסודי" של הצבא הגרמני במהלך המערכה בנורמנדי היו דיוויזיות הפאנצר והפאנצרגרנדיר שלו ותותחי הנ"ט הכבדים בקוטר 75 מ"מ ו-88 מ"מ. בסך הכל הפעיל הצבא הגרמני במהלך המערכה בנורמנדי 10 דיוויזיות פאנצר, דיווזיית פאנצרגרנדיר אחת (ה-17) ו-3 גדודי פאנצר כבדים. שש מהדיוויזיות הניידות ושניים מגדודי הפאנצר הכבדים השתייכו לוואפן אס אס, כוח העילית של הרייך השלישי, שיחידותיו קיבלו עדיפות מוחלטת בהקצאת כוח אדם מובחר וציוד צבאי. היה זה הריכוז הגדול ביותר של כוחות שריון גרמניים מאז קרב קורסק ב-1943.
לפי הערכות שונות, הצבא הגרמני הפעיל במהלך המערכה בנורמנדי 2200–2500 טנקים, משחיתי טנקים ותותחי סער. הכוחות הגרמניים בנורמנדי היו מצוידים במיטב הציוד הצבאי, שעמד לרשות גרמניה הנאצית, כולל כ-150 טנקים כבדים מדגם טיגר וטיגר II, כ-650 טנקים מדגם פנתר, הדגמים החדישים ביותר של פאנצר סימן 4 וכ-550 תותחי סער שטוג סימן 3. הטנקים ומשחיתי הטנקים, שהפעילו הגרמנים בנורמנדי, נהנו מעדיפות איכותית ניכרת על כל סוגי הטנקים, שהפעילו בעלות הברית המערביות בנורמנדי באותה עת (בעיקר M4 שרמן, צ'רצ'יל וקרומוול), למעט טנקי השרמן המוסבים מדגם שרמן פיירפליי, ומשחיתי הטנקים האמריקנים מדגם M10 וולברין ו-M18 הלקט.
תותחי הנ"ט הגרמניים הכבדים, תותח 7.5 ס"מ PaK 40 והדגמים השונים של תותח הנ"מ 88 מ"מ, שהוסבו לשימוש נגד מטרות קרקע, יכלו לחדור את השריון של כל סוגי הטנקים של בעלות הברית מטווחים רחוקים. הגרמנים היו מיומנים מאוד בהפעלת תותחי הנ"ט שלהם הן בהגנה והן בהתקפה, בשיתוף פעולה עם הטנקים והחרמ"ש שלהם, וחלק ניכר מהטנקים של בעלות הברית, שהושמדו או נפגעו במהלך המערכה בנורמנדי, נפגעו מאישם.
העדיפות של כלי הרכב המשוריינים, שהפעילו הגרמנים במהלך המערכה, על הרק"מ של בעלות הברית, ביחד עם השימוש היעיל שעשו הגרמנים בפני הקרקע בנורמנדי (ה"בוקאז") ובתותחי הנ"ט שלהם, איזנו במידה רבה את העדיפות המספרית הגדולה ברק"מ, ממנה נהנו בעלות הברית במהלך המערכה.
מבנה הפיקוד הגרמני.
מבנה הפיקוד הגרמני ב-1944 היה סבוך ומבולבל. באופן פורמלי, הפיקוד העליון של הוורמאכט (OKW) היה הגוף הפיקודי העליון בגרמניה הנאצית. עם זאת, המעורבות הגבוהה של הדרג הפוליטי ובמיוחד של היטלר בניהול המערכה הצבאית ובקבלת ההחלטות בעניינים צבאיים, פגעה בעצמאותו. יתרה מכך, בדצמבר 1941 היטלר אף מינה עצמו למפקד בפועל של כוחות היבשה של גרמניה בעקבות הכישלון הגרמני בקרב מוסקבה. כך נוצרה יריבות בין הפיקוד העליון של הוורמאכט למפקדה עליונה של כוחות היבשה (OKH). לכאורה, ה-OKH היה אמור להיות אחד המדורים העיקריים בוורמאכט (יחד עם OKL – הפיקוד העליון של הלופטוואפה וה-OKM – הפיקוד העליון של חיל הים), אך היריבות שטופחה על ידי הדרג הפוליטי הביאה לכך שזה לא היה המצב למעשה.