武汉卫戍区的任务，主要是固守三镇，防备日军空袭及对各作战部队兵员和物资供应，相机策应第五、第九两战区夹击日军。惟一的作战任务，是警惕日军突破防线，溯江而上突袭武汉三镇。若发生此情况，卫戍部队应固守待援，夹击来犯之敌。
武汉抗战初期，中国参战部队约有30个步兵师又一个旅、两个团、三个野战炮兵团、两个要塞炮兵团的兵力。以后陆续增援部队，至会战结束时，先后参战约有224个师、两个骑兵旅、七个野战炮兵团、三个要塞炮兵团的兵力。其中仅24个师系后方增援部队，没有损耗，每师约一万人；其余部队都久经战斗，损耗甚大，虽经整补，仍缺员50%左右，每师均约五千人。所以中国参战部队总兵力约95万人。各种舰艇共约40余艘。中国空军战机共230余架，苏联空军志愿队战机共90架。两者总计220架。会战期间补充204架，会战结束时已不足200架。
日本兵力部署：2938年6月25日，日本御前会议决定：集结重兵进攻武汉，并将战争推进到广州。随即日本大本营决定：任命畑浚六为华中派遣军司令，调集近卫师团、山下师团、波田支队（台湾旅团），海军陆战队等十个团，以及第2、第3、第5、第6、第9、第20、第23、第26、第28、第22、第202、第203、第206、第207、第226等师团，一个机械化兵团，三个航空兵团和海军舰队。总兵力约35万人，飞机400余架，舰艇220余艘。这是日军侵华战争中集结兵力最大的一个战役，足见其对此战役孤注一掷的赌徒心理。
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