Причины поражения весьма банальны: армия империи была по-просту не готова к войне против армий Британии и Франции.
Судите сами. Боевая численность армии (в которую входил и не способный к бою корпус внутренней стражи) была далека от миллиона человек и 200 тысяч лошадей, значившихся по спискам; система резервов была неудовлетворительна. Средняя смертность среди рекрутов в мирные годы между 1826 г. и 1858 гг. составляла 3,5 % в год, что объяснялось отвратительным санитарным состоянием армии.
В 1840—1850-х годах в европейских армиях активно шёл процесс замены устаревших гладкоствольных ружей на современные нарезные: к началу Крымской войны доля нарезных ружей в стрелковом вооружении русской армии не превышала 4—5 %, во французской же нарезные ружья составляли около трети стрелкового оружия, а в английской — более половины.
Пехота, вооружённая нарезными ружьями, при встречном бое (тем более — из укрытий) , имела значительное превосходство благодаря дальнобойности и кучности своего огня: нарезные ружья имели прицельную дальность стрельбы до 1200 шагов, а гладкоствольные — не более 300 шагов при сохранении убойной силы до 600 шагов.
Русская армия, как и союзники, имела гладкоствольную артиллерию, дальность поражающего выстрела которой (при стрельбе картечью) достигала 900 шагов. Это втрое превосходило дальность действительного огня гладкоствольных ружей, что наносило наступающей русской пехоте тяжёлые потери, тогда как пехота союзников, вооружённая нарезными ружьями, могла расстреливать артиллерийские расчеты русских орудий, оставаясь вне досягаемости картечного огня.
Союзники имели значительный перевес по всем типам кораблей, причем паровых линейных кораблей в российском флоте не было вообще.
Россия вынуждена была, ввиду угрозы вмешательства в войну Австрии, Пруссии и Швеции, держать значительную часть армии на западной границе, и в связи с Кавказской войной 1817—1864 отвлекать часть сухопутных войск для борьбы с горцами.
И наконец, у России в этой войне не было ни одного союзника.