這次演習參演兵力多、持續時間長、協同要求高，具有合成性、對抗性和實戰性。中俄參演總兵力達4000多人。雙方共派出“海上先鋒艦”的“哈爾濱”艦，曾執行過亞丁灣、索馬裏海域護航任務的“舟山”艦、“徐州”艦等各型艦艇25艘、飛機22架、特戰分隊2個。其中，中方兵力覆蓋空中、水面、水下和特種作戰。俄方兵力多為俄太平洋艦隊主力作戰艦艇,艦隊旗艦“瓦良格”號導彈巡洋艦，“沙波什尼科夫海軍元帥”號大型反潛艦等。

　　9時30分：剛剛結束聯合反劫持演練的中俄雙方艦艇編隊組成單列縱隊，迅速駛向實兵實彈演練預定海域。

　　9時55分：中方“哈爾濱”號導彈驅逐艦、“舟山”號和“徐州”號導彈護衛艦，俄方“瓦良格”號導彈巡洋艦、“特裏布茨海軍上將”號和“維諾格拉多夫海軍上將”號大型反潛艦向聯演聯合指揮部報告主炮射擊準備完畢。

　　10時00分：6艘戰艦主炮同時噴出火舌，共百餘發炮彈連續飛向數海裏外的兩個預定靶位。演練現場炮聲隆隆、硝煙瀰漫。

　　10時08分：演練轉入對潛實彈射擊科目。聯演聯合指揮部命令“哈爾濱”號導彈驅逐艦、“舟山”號和“徐州”號導彈護衛艦三艘驅護艦艇實施對潛目標打擊。頓時，數十枚火箭深彈如離弦之箭直撲水下目標。4分鐘後，駛抵射擊海域的3艘俄方艦艇也分別發射了多枚火箭深彈，全部命中目標。

　　10時18分：演練轉入對空實彈射擊科目。一架靶機從中方3艘艦艇左舷上空掠過，3艘艦艇防空火炮同時指向天空，編織起一道密集的防空火力網，在一串串紅色的火光閃過後，靶機化作一塊塊碎片落入海中。約15分鐘後，另一架靶機也被俄方3艘艦艇擊落。

　　10時47分：中俄參演艦艇編隊結束實彈射擊演練，向海上閱兵海域開進。至此，“海上聯合-2012”中俄聯演海上實兵演習階段結束。