Точной информации о численности украинской группировки, участвующей во вторжении, нет. По оценке источника Forbes, в начале операции в ней участвовали три бригады общей численностью до 10 тысяч человек. В их числе одна из наиболее быстроходных бригад — 80-я отдельная десантно-штурмовая, а также 22-я и 88-я механизированные бригады[23]. В распоряжении ВСУ были танки Т-64БВ, Т-80БВ, колёсные бронетранспортёры Stryker и БТР-80, гусеничные БМП Marder, артиллерия, дроны, системы противовоздушной обороны, машины разминирования УР-77, инженерные машины ИМР-2 и другая техника[24]. На украинскую военную технику, участвующую в наступлении в Курской области, нанесены опознавательные знаки в виде белого треугольника[25]. 9 августа появились подтверждения участия в наступлении 61-й и 116-й отдельных механизированных бригад. Также недалеко от места действий в Сумской области Украины располагались 49-я отдельная артиллерийская бригада, вооружённая британскими САУ AS-90, и 27-я реактивная артиллерийская бригада, вооружённая M142 HIMARS, которые оказывали огневую поддержку продвижению ВСУ[26]. Источник Financial Times 12 августа оценивал силы ВСУ в 6 бригад[27]. 14 августа появились подтверждения, что к наступлению присоединились 82-я и 95-я отдельные десантно-штурмовые бригады[28]. 18 августа появились подтверждения, что к наступлению присоединился 501-й батальон 36-й отдельной бригады морской пехоты[29].
Российские военные блогеры утверждают, что в боях участвует Русский добровольческий корпус (РДК); украинское издание НВ со ссылкой на источник в Главном управлении разведки Министерства обороны Украины сообщило, что эти заявления не соответствуют действительности. Легион «Свобода России» отказался комментировать своё участие[30].
18 августа The Economist оценил количество участвующих в наступлении украинских военных, включая подключившиеся к операции подразделения, в 10—20 тысяч человек[11]. По оценкам издания The Wall Street Journal, численность украинских сил, участвующих в боях в Курской области, составляет примерно 6 тысяч человек[31].
По оценке The Washington Post от начала октября 2024 года, во вторжении ВСУ в Курскую область приняло участие до 30 тысяч украинских военных[32].
По оценкам «Радио Свобода» от 7 октября 2024 года, за всё время вторжения Украины в Курскую область могло быть задействовано как минимум 11 бригад ВСУ, подразделения Нацгвардии Украины, ССО и СБУ, Теробороны[33].
С ноября в боях к северу от Суджи принимает участие 17-я отдельная тяжелая механизированная бригада[4].