武漢三鎮位于長江中遊，戰略位置極力重要。
既有長江水路聯絡東西，又有平漢、粵漢鐵路貫通南北，并溝通西南和西北地區，從國外購買的各種戰略物資，大多由廣州運至此地再分運各個戰區，南京失守之後，國民政府雖已遷至重慶，但實際上，軍事、政治，經濟中心則在武漢。
因而，國民政府提出“保衛大武漢”的口号。
保衛大武漢的中心思想、并不在于武漢三鎮本身的得失，而是以武漢為核心，在其外圍皖、鄂、贛、豫廣大地區，與日軍進行作戰，消耗其戰力，挫敗其士氣，為杭戰的最後勝利奠定基礎。
1937年12月13日，中國軍事委員會在南昌制定的《軍事委員會第三期作戰計劃》方針就規定：“國軍以确保武漢為核心、持久抗戰、争取最後勝利之目的，應以各戰區為外廓，發動廣大遊擊戰，同時從新構成強韌陣地于湘東、贛西、皖西、豫南各山地，配置新銳兵力，待敵深入，在新陣地與之決戰。
”徐州會戰後，第五戰區各部隊，除韓德勤之第24集團軍撤向蘇北，準備進行遊擊作戰外，主力部隊撤至豫東、皖北、皖西的商城、六安，霍山一帶，一面休整，一面準備依托大别山有利地形，阻擊可能西犯的日軍，楊森之第26集團軍則撤至安慶附近，準備固守安慶、無為、廬江地區，并協同江南第三戰區的部隊，阻擊沿江西進之日軍。
同時成立武漢衛戍總部，以陳誠為總司令，開始進行武漢會戰的各項準備工作。
徐州會戰末期，第五戰區各部隊突圍轉移，日軍跟蹤追擊。
日華北方面軍沿隴海路西進，在豫東擊敗第一戰區的阻擊部隊後，于1938年6月6日占領開封。
當向鄭州前進時，蔣介石下令炸毀花園口黃河河堤，制造水障，日軍暫時被阻于黃泛區以東。
日華中派遣軍沿長江和合肥西進，6月12日占領安慶、舒城等地。
日軍企圖進攻武漢的形勢已極明顯。
中國軍委會為适應作戰的需要、增強指揮機構，遂調整了戰鬥序列，除江防部隊指揮系統（江防總司令劉興、江防要塞守備司令謝剛哲）不變外，将武漢衛戌總部改編為第九戰區，以原衛戌總司令陳誠任戰區司令長官，轄第1、第2兵團，負責長江南岸的作戰。
江北為第五戰區（司令長官李宗仁）。
兩戰區協同作戰，共同保衛武漢。
中國軍委會的作戰指尋是重點立于外線，以保證機動的自由。
采取逐次抵抗、消耗日軍，以空間換取時間的方針，主要防禦方向置于長江以南。
以南昌、九江、黃梅、大别山東麓向北延伸之線為第一防禦地帶，在此以東為遊擊區，由此地開始實行逐次抗擊；萍鄉、銅鼓、瑞昌、廣濟、羅田、麻城至武勝關一線為第二防禦地帶，亦即決戰地帶。
其具體作戰計劃，第九戰區：令第1兵團薛嶽所部防守南浔線，井沿鄱陽湖沿岸配置兵力，以南昌為基地，防止日軍進攻南昌及迂回長沙；令第2兵團張發奎所部确保九江及田家鎮，并沿江構成陣地帶，必要時逐次抵抗，消耗敵人，防止日軍由瑞昌西進，直趨嶽陽、蒲圻、鹹甯；另以有力兵團，分别控制于各重要據點之間及武漢、長沙地區，以便随時策應爾後之作戰；司令長官部設于武昌，第五戰區：以第4兵團李品仙所部為右翼兵團，利用長江北岸大别山南麓丘陵湖沼的有利地形，以一部占領廣濟東西亘浠水一線的縱深陣地，阻擊敵人；以第21集團軍廖磊所部為中央兵團，位于太湖、潛山西北山地，相機南下側擊西進日軍；以第3兵團孫連仲所部為左翼兵團，位于大别山北麓與淮河之間，利用地障，阻擊該方面日軍；以第24集團軍韓德勤所部任敵後遊擊；以第29集團軍王缵緒所部為第二線兵團，随時準備策應第一線的作戰。
武漢會戰開始時，中國軍隊參戰兵力4個兵團，轄5個集團軍（第20、第9、第3、第31、第32集團軍），共30個師、1個旅、2個團及3個野戰炮兵團、2個要塞炮兵團。
會戰中不斷增兵，至後期，總兵力約達124個步兵師、2個騎兵旅、7個野戰炮兵團、3個要塞炮兵團。
其中110個師是參加此前各會戰的部隊，傷亡、損失甚重，雖曾進行過整補，但缺員仍在半數左右，平均每師約5500人。
後增加的14個師，多為滿員，每師約1.1萬人。
武漢會戰，中國軍隊的總兵力約75萬人。
其中有不少是沒有受過訓練的新兵。
第九戰區和第五戰區的戰鬥序列為：
第九戰區：司令長官陳誠。
所屬部隊有：第1兵團（薛嶽），轄第9集團軍（吳奇偉，第4，第8、第66軍，第29、第37軍團），第20集團軍（商震，第32、第18軍）及第74、第29軍，第167師及鄱陽湖警備隊等；第2兵團（張發奎），轄第3集團軍（孫桐萱，第12軍），第30集團軍（王陵基，第72、第73軍），第31集團軍（湯恩伯，第13、第98軍），第32軍團（關麟征，第52、第92軍），第11軍團（李延年，第2軍）及第75、第94、第37、第6、第16軍。
戰區直轄第30軍團（盧漢，第60軍），第26軍團（萬福麟，第53軍）等，共約61個師。
第五戰區：司令長官李宗仁。
所屬部隊有：第3兵團（孫連仲），轄第2集團軍（孫連仲兼，第30、第42軍），第26、第55、第87軍；第4兵團（李品仙），轄第29集團軍（王缵緒，第44、第67軍），第11