В начале марта турки раскинули лагерь у стен Константинополя, а в апреле начались земляные работы по осаде города.
Турецкая армия состояла примерно из 80 тыс. регулярных бойцов, не считая ополчения, башибузуков, которых было около 20 тыс., и нескольких тысяч солдат тыловых служб. Во флоте султана было 6 трирем, 10 бирем, 15 гребных галер, около 75 фуст (небольших быстроходных судов), и 20 парандарий – тяжелых грузовых барж для подвозки продовольствия и материалов. Турецким флотом командовал правитель Галлиполи Сулейман Балтоглу. Такое количество судов сразу же определило господство турок в Мраморном море.
Городские кварталы, выходившие на берега моря залива, были прикрыты городскими стенами. Особая система укреплений из стен и башен загораживала город с суши – с запада. За крепостные стены на берегу Мраморного моря греки были относительно спокойны – морское течение здесь было быстрым и не позволяло туркам высаживать десант под стены. Уязвимым местом был Золотой Рог. Византийцы здесь разработали своеобразную оборонительную систему.
Через вход в залив была протянута большая цепь. Известно, что один конец ее крепился на башне Евгения на северо-восточной оконечности полуострова, а другой – на одной из башен квартала Пера на северном берегу Золотого Рога (квартал был генуэзской колонией). На воде цепь поддерживали деревянные плоты. Турецкий флот не мог войти в Золотой Рог и высадить десант под северные стены города. Ромейский флот, прикрытый цепью, мог спокойно делать ремонт в Золотом Роге.
С запада от Мраморного моря до граничащего с Золотым Рогом квартала Влахерны тянулись стены и ров. Ров был шириной около 20 м, глубокий и мог быть заполнен водой. По внутренней стороне рва был зубчатый бруствер. Между бруствером и стеной был проход шириной от 13 до 15 м, называемый Периволос. Первая стена была высотой в 7 м и имела защитные башни. За этой стеной имелся еще один внутренний проход на всем ее протяжении, называемый Паратихион. За ним возвышалась вторая стена высотой в 1 м с башнями квадратной или восьмиугольной формы, которые располагались так, чтобы прикрыть промежутки между башнями первой стены.
Рельеф местности в середине системы укреплений понижался: здесь в город по трубе втекала речка Ликос. Участок укреплений над речкой всегда считался особо уязвимым из-за понижения рельефа, он назывался Месотихион. Во всей системе укреплений было также несколько ворот и потайных калиток.
Хотя стены города к тому времени очень обветшали и осыпались, оборонительные укрепления еще представляли собой внушительную силу. Но солдат для отражения штурма явно не хватало. Всего годных ромейских солдат, не считая союзников, было около 7 тыс. Союзники были еще малочисленнее: например, прибывший волонтёр из Генуи Джованни Джустиниани Лонго предоставил около 700 человек. Небольшой отряд выставила колония каталонцев.
