El nuevo jefe se dedicó inmediatamente a reorganizar esas tropas sobre las bases de una estricta disciplina y una mejor instrucción.
San Martín inculcó a los oficiales y a las tropas que “la subordinación y la ciega obediencia es el alma del sistema militar”. Solicitó el envío de refuerzos y en esta forma elevó el número de soldados a unos tres mil. Para completar su labor de reorganización fundó una Academia Militar -a la que asistió gustoso Belgrano- y ordenó establecer en las proximidades de Tucumán el campo atrincherado de La Ciudadela, así llamado por su proximidad a la ciudad; el recinto era de forma pentagonal y se utilizó para el alojamiento de los efectivos.
A pesar de su incansable actividad, San Martín no se encontró satisfecho con el resultado de sus esfuerzos, especialmente en materia de disciplina. Juzgaba que esos efectivos no estaban en condiciones de enfrentar con éxito a los realistas, guerreros avezados que acababan de triunfar en Vilcapugio y Ayohuma.
Esta circunstancia, unida a lo escabroso del terreno. le persuadieron de que existían otras zonas más propicias para atacar al enemigo.
Por otra parte consideraba muy apropiado para la zona en que luchaba el Ejército del Norte el sistema de guerrillas empleado con éxito por Martín Güemes y sus gauchos salteños, a quienes había confiado la línea de avanzada sobre el enemigo.
No se habían cumplido cuatro meses de su permanencia al frente del ejército cuando San Martín solicitó licencia argumentando motivos de salud y en Abril de 1814 entregó el mando al general Francisco Fernández de la Cruz quien lo ejerció en forma interina hasta el mes de Julio, en que se hizo cargo de esas tropas el general José Rondeau, su nuevo jefe.