协同作战训练是指各战斗兵团共同进行战斗方法的训练，宋代虽然骑兵不发达，但是战争中没有骑兵绝对不行，所以还要进行步、骑兵协同作战训练。一般来说，这种训练是通过各种各样的阵来实现。“故善练兵之武艺者，必练兵之阵法，是以阵法为武艺之纲纪”。
宋太宗创制“平戎万全阵”，阵中以步兵为主，骑兵为辅，配备了拒马、长枪、床子弩、步弩、步弓、刀剑、盾牌、战车等武器，中心为三个步军方阵，前、后、左、右为骑兵方阵，总兵力达到14万人之多。如此庞大军阵，在实战中很难施展，即便是日常训练，调动如此众多军队，组成如此复杂战阵，依靠“旌旗鼓铎”为号令，恐怕也难以达到良好训练效果。
雍熙三年（986），曾长期生活在辽境的宋琪上书提出对抗契丹的阵法，相比宋太宗的平戎万全阵，大大缩减规模，只有步兵与骑兵，前阵用骑兵专门突击，阵中以步兵担当第二进攻梯队，后队负责防御敌方偷袭，左右两翼不轻易参与进攻，防备敌人用骑兵冲阵，后阵距前阵不远，是战略预备队，视情况随时应变。应该说此阵并非华而不实，发挥了骑兵的快速、机动优势，又注意到步兵在攻坚战中的作用，步、骑兵协同作战比较合理，但是并没有见到其在实战或训练中的踪迹。
宋真宗模仿乃父曾经创出既是战斗阵形，又是营阵的“大阵”，视地势不同可以排做长阵或者方阵，步兵在阵前列，弓弩手居后。“务于坚整，戎马无以驰突。”但把机动部队骑兵置于阵中心，中军指挥士兵进退，阵四围又有各种小方阵互相策应，保护。此阵看似合理，其实非常不符合战斗，将步兵置于阵前，无疑最直接遭受骑兵冲击，机动部队缩在阵内，还将兵力分散成为若干小单元，很容易被敌人分割包围。没有了解协同作战的意义，将步、骑兵职能划分过于刻板，“以大阵步骑相半，敌谍知王师不敢擅离本处，多尽力偏攻一面，既众寡不敌，罕能成功”。不过此阵在战斗中和训练中使用时间似乎很长，庆历二年（1042），葛怀敏定川寨之役中突围采用的就是“大阵”。
北宋中期编订的《武经总要》所记阵形非常多，有“方、圆、牝、牡、冲方、罘罝、车轮、雁行”等等阵形，各阵功能不一，大致都由骑、步兵组成，但是阵形运转更加机械，骑、步兵协同作战的优势没有发挥出来。
比如牝阵，“牝之列也，前锐后重，象剑之锋。牝张两翼，夹攻其锋。经曰：锐而锋者，夹击之。故牝胜牡，犹复胜单。”这是一种进攻包抄阵形，步兵作为阵主体，再以两翼骑兵冲击、夹攻敌人。皇祐五年（1053）狄青南征，至昆仑关归仁铺，“张左右翼，出贼后交击，左者右，右者左，已而右者复左，左者复右，贼众不知所为，大败走。”但是《武经总要》中牝阵图已经将步兵与骑兵混合编队，区分并不明显，失去了各自优势。
《武经总要》中的训练方式表面看起来非常壮观，但是在实战中不见得有太大效果。首先上述训练必须要求地势平坦，而战争环境千变万化，如何能够预料？所以庆历四年（1044）欧阳修在河东看到的战阵训练，“所用阵法，除四官阵旧法外，亦有自为新阵者，大抵只是齐得进退，不乱行伍而已。诸处所较不多，其阵法则皆未可用。”再者八阵都是前代遗留产物，战争方式在演进，训练内容没有什么实质改进，从太祖年间至仁宗时期近百余年，无非就是“离合应麾皆有节”式训练方式，需要对其进行改革。
庆历元年（1041），曲阳主簿杨拯献《龙虎八阵图》，“有奇有正，有进有止，远则射，近则以刀楯击之。彼蕃骑虽众，见神楯之异，必遽奔溃，然后以骁骑夹击，无不胜者。”注重发挥步兵的战斗优势，远射近击，再以骑兵追击。但是没有得到推广。
至宋神宗年间，北宋阵法训练进行了较大改革。熙宁五年（1072），宋神宗将蔡挺的衙教阵队法推广全国。其法“五伍为队，五队为阵”为横阵，步兵“三鼓而出之，并三发箭复位；又鼓之，逐队枪刀齐出，以步鼓节之为击刺状，十步而复。以上凡复位皆闻金即退。骑兵亦五伍为列，四鼓而出之，射战盘马。”应该说此阵改变了《武经总要》中“八阵”步、骑兵混编的状况，恢复了协同作战训练的意义。
不过，宋神宗时期阵法改革都是针对阵本身进行，并没有专门探讨协同训练，阵内仍是步骑相杂，不论是“七军阵”还是“营阵法”，对步骑兵的功能区分不是特别明显，训练方法依旧延续宋初以来的规制，“阵贵分合，合而不能分，分而不能合，皆非善置阵者。”关键还是要视实战需要，对阵法训练作出相应改变。所以说“大阅步骑，既不常设，但每营为日习之法，以教坐作进退，然非施于两军相当者”。