日軍占領九江後，即以此作為前進基地，積極進行進攻武漢的準備。一方麵以一部兵力擴大集結地域，並加緊向九江、合肥地區集中兵力；一方麵以陸、海軍航空兵近400架飛機，連續轟炸武漢、南昌、長沙等戰略要地和空軍基地，並尋找中國空軍及蘇聯空軍誌願隊進行空戰，企圖奪取武漢地區製空權，為進攻武漢創造有利形勢。
為了使陸、海軍航空兵協同作戰，“華中派遣軍”司令官畑俊六和“中國方麵艦隊”司令官及川古誌郎於7月底商定，陸、海軍航空兵共同打擊中國空軍和轟炸中國各戰略要地；但陸軍航空兵主要支援第11軍和第2軍的陸上作戰，海軍航空兵主要支援“中國方麵艦隊”及與其協同的陸軍溯江進攻作戰。
8月中旬，日軍第2軍已有第10、第13兩個師團集結於合肥地區，第11軍已有四個師團、一個旅團集結於九江地區。其中第6師團在黃梅附近，第106師團在九江以南的沙河、南昌鋪以南一帶，波田支隊在九江以西的烏龜山附近，第101師團在九江東南的星子以北地區，第9師團先頭部隊和岡村寧次的第11軍指揮所也已到達九江。
陸軍航空兵三個飛行團分別位於合肥、安慶、南京等航空基地。海軍航空兵陸基機隊均已進至安慶、九江前進機場，艦載機隊和水上機隊部署於長江中下遊。
為了保障進攻武漢的作戰順利實施，第2軍司令官東久邇宮和第11軍司令官岡村寧次根據“華中派遣軍”司令部指示，先後於8月16日和20日，給所屬各師團下達了使用毒氣的命令。規定“特種煙”（窒息性毒氣）的使用，以局部使用為原則，但根據情況，也可以有計劃地大規模集中使用。事實上日軍早已多次使用毒氣，此命令下達後使用更加頻繁。
使用窒息性毒氣違反國際公法，為掩蓋真相，日軍改稱“特種煙”，並要求將“特種煙”與催淚性毒氣混合使用。
由於進攻武漢的兵力大部分已進入前進基地，日本大本營於8月22日，下達了進攻武漢的第188號“大陸令”、第135號“大海令”和第250號“大陸指”指示。
其主要內容是：“華中派遣軍”與“中國方麵艦隊”協同，進攻並占據漢口及其附近要地。攻占後應力求緊縮占據區。“華北方麵軍”應策應“華中派遣軍”作戰，努力牽製中**隊。“華中派遣軍進攻武漢的作戰，不得超越信陽、嶽州（嶽陽）、南昌附近；華北方麵軍不得超越黃河及黃泛區進行作戰。”
當天下午3時，“華中派遣軍”下達了進攻武漢的命令：
（1）令第11軍在海軍配合下，沿長江兩岸進攻武漢。主力置於長江以南，從鹹寧、賀勝橋地區切斷粵漢鐵路，由南麵向武漢迂迴；以一部向德安、永修進攻，相機占領南昌。
（2）令第2軍主力從大別山北麓經六安、固始、潢川、羅山進攻信陽，爾後沿平漢路及其以西地區南下，從北麵、西麵迂迴，包圍武漢；以一部從商城南下，橫越大別山進至麻城地區，由東北方向策應沿江進攻部隊之作戰。
（3）令航空兵團以主力支援第11軍，以一部支援第2軍；並預定8月27日開始進攻。與其同時，“中國方麵艦隊”向所屬部隊下達了進攻武漢的“w”作戰命令。
日軍第11軍、第2軍及航空兵團根據“華中派遣軍”的命令，各自製訂了作戰方案。
第11軍方案是：第6師團與海軍配合，沿長江北岸的廣濟、蘄春、浠水、上巴河、新洲，經靠山店攻占漢口；波田支隊與海軍配合，沿長江南岸，由瑞昌經陽新、白沙、大冶、鄂城、葛店、魯港攻占武昌；第9、第27師團並列由瑞昌、陽新地區西進，經三溪口、坳下、擔山之線及其以南地區，攻占賀勝橋、鹹寧、汀泗橋鐵路沿線地區，切斷粵漢鐵路，以阻止中**隊向武漢增援或向南撤退；第101師團經廬山以東，第106師團經廬山以西，沿南潯路經德安、永修攻占南昌。
航空兵團決定以駐合肥第1飛行團直接支援第2軍作戰；駐九江對岸二套口的第2飛行團和駐南京的第4飛行團，直接支援第11軍作戰。
為了使陸、海軍航空兵協同作戰，“華中派遣軍”司令官畑俊六和“中國方麵艦隊”司令官及川古誌郎於7月底商定，陸、海軍航空兵共同打擊中國空軍和轟炸中國各戰略要地；但陸軍航空兵主要支援第11軍和第2軍的陸上作戰，海軍航空兵主要支援“中國方麵艦隊”及與其協同的陸軍溯江進攻作戰。
8月中旬，日軍第2軍已有第10、第13兩個師團集結於合肥地區，第11軍已有四個師團、一個旅團集結於九江地區。其中第6師團在黃梅附近，第106師團在九江以南的沙河、南昌鋪以南一帶，波田支隊在九江以西的烏龜山附近，第101師團在九江東南的星子以北地區，第9師團先頭部隊和岡村寧次的第11軍指揮所也已到達九江。
陸軍航空兵三個飛行團分別位於合肥、安慶、南京等航空基地。海軍航空兵陸基機隊均已進至安慶、九江前進機場，艦載機隊和水上機隊部署於長江中下遊。
為了保障進攻武漢的作戰順利實施，第2軍司令官東久邇宮和第11軍司令官岡村寧次根據“華中派遣軍”司令部指示，先後於8月16日和20日，給所屬各師團下達了使用毒氣的命令。規定“特種煙”（窒息性毒氣）的使用，以局部使用為原則，但根據情況，也可以有計劃地大規模集中使用。事實上日軍早已多次使用毒氣，此命令下達後使用更加頻繁。
使用窒息性毒氣違反國際公法，為掩蓋真相，日軍改稱“特種煙”，並要求將“特種煙”與催淚性毒氣混合使用。
由於進攻武漢的兵力大部分已進入前進基地，日本大本營於8月22日，下達了進攻武漢的第188號“大陸令”、第135號“大海令”和第250號“大陸指”指示。
其主要內容是：“華中派遣軍”與“中國方麵艦隊”協同，進攻並占據漢口及其附近要地。攻占後應力求緊縮占據區。“華北方麵軍”應策應“華中派遣軍”作戰，努力牽製中**隊。“華中派遣軍進攻武漢的作戰，不得超越信陽、嶽州（嶽陽）、南昌附近；華北方麵軍不得超越黃河及黃泛區進行作戰。”
當天下午3時，“華中派遣軍”下達了進攻武漢的命令：
（1）令第11軍在海軍配合下，沿長江兩岸進攻武漢。主力置於長江以南，從鹹寧、賀勝橋地區切斷粵漢鐵路，由南麵向武漢迂迴；以一部向德安、永修進攻，相機占領南昌。
（2）令第2軍主力從大別山北麓經六安、固始、潢川、羅山進攻信陽，爾後沿平漢路及其以西地區南下，從北麵、西麵迂迴，包圍武漢；以一部從商城南下，橫越大別山進至麻城地區，由東北方向策應沿江進攻部隊之作戰。
（3）令航空兵團以主力支援第11軍，以一部支援第2軍；並預定8月27日開始進攻。與其同時，“中國方麵艦隊”向所屬部隊下達了進攻武漢的“w”作戰命令。
日軍第11軍、第2軍及航空兵團根據“華中派遣軍”的命令，各自製訂了作戰方案。
第11軍方案是：第6師團與海軍配合，沿長江北岸的廣濟、蘄春、浠水、上巴河、新洲，經靠山店攻占漢口；波田支隊與海軍配合，沿長江南岸，由瑞昌經陽新、白沙、大冶、鄂城、葛店、魯港攻占武昌；第9、第27師團並列由瑞昌、陽新地區西進，經三溪口、坳下、擔山之線及其以南地區，攻占賀勝橋、鹹寧、汀泗橋鐵路沿線地區，切斷粵漢鐵路，以阻止中**隊向武漢增援或向南撤退；第101師團經廬山以東，第106師團經廬山以西，沿南潯路經德安、永修攻占南昌。
航空兵團決定以駐合肥第1飛行團直接支援第2軍作戰；駐九江對岸二套口的第2飛行團和駐南京的第4飛行團，直接支援第11軍作戰。