该基地的陆地设施防御薄弱，后勤方面，连接其欧洲部分的西伯利亚大铁路尚未最后完工，通行能力严重不足。一句话，俄国尚未完成对日本的战争准备。
俄国的战略是，争取时间在辽阳，海城地区集结和展开兵力，以部分部队迟滞日军的进攻，主力逐步向北撤退，同时坚决扼守旅顺口，最后转入总攻，歼灭日军主力后在日本诸岛登陆。彻底击败日本。
在这个基础上，俄军远东总司令、远东总督阿列克谢耶夫的作战计划如下：1、以1.2万人驻守旅顺军港；2、以7000人守备海参崴；3、以一部主力驻扎于东清铁路沿线要点，作机动布置，主要防备华军的增援；4、以精锐2万携86门大炮进驻鸭绿江沿岸要点，以迟滞日军的进攻；5、其余部队分驻沈阳、辽阳等地，以资策应。
阿列克谢耶夫认为。以鸭绿江之天险，俄军必能阻止日军的进攻。倘若不敌。可以逐步撤至分水岭一线，保持与主力的联络。假如日军南下攻击旅顺，则抄击日军后路。
陆军大臣库洛帕特金对于远东总督的作战计划自然是不信的，他认为日本若投入战争，绝不是阿列克谢耶夫估计的12~15万人（之前阿列克谢耶夫对日军的判断为总兵力12~15万，大炮450~500门），恐怕要翻番了！盖因日本常备兵力有限，但后备兵力极多，一旦动员。短期内就可以扩充一倍以上。日军全力攻击，南满非俄国所有，若不被日军分头击破，必须将俄军主力集中于长春至哈尔滨一线，以待国内的援军。这样一来，旅顺必将陷于孤立。因旅顺口要塞工事尚未完工。因而不能保证旅顺口守卫的成功。若旅顺一失，俄国舰队失去凭依，局面将不堪设想。
主战派自然不愿听陆军大臣的苦口良言。他们的错误在于，过高地估计了俄国舰队的战斗力，认为海军绝不会输给日本。舰队参谋长维格夫特比较了俄日两国舰队的实力，坚信自己一方绝不会输给日本。海军既然不会失败，日军绝不能在牛庄（营口）或朝鲜西岸登陆。因此。阿列克谢耶夫总督判断，日军必须避开俄国舰队的控制区域，必须在仁川以东之海岸登陆，由此沿陆路进抵鸭绿江，须经200英里的路途，而北朝鲜多山地，交通条件极差，运兵实在是太困难了。就算进抵安东，至旅顺还有170英里的路程，雨雪天气，道路皆是泥浆，徒手行军已是不易，何况还要带重炮及其他军资。由此判断，俄国在满洲的战事可以无忧。
问题是估算海军之实力，不能之比较双方的军舰数量和吨位，军舰的舰龄，速度，更为重要的是舰员的训练和士气，都是决定一场海战胜负的重要原因。当时俄国在旅顺的战舰虽多，但可以出战的不过十一艘，其余都是这毛病那毛病的，反正是充数而已。而日本方面可以投入作战的战列舰巡洋舰高达十四艘。俄国军舰的平均速度只有16.3海里，而日本舰队的时速则达18.3海里。俄国舰队超过6英寸的舰炮总计不过42门，但日本则有55门之多。俄军6英寸及其以下的舰炮总计138门，而日本则有184门。俄国在远东的海军基地只有两处，一处就是旅顺港，另一处是上个世纪霸占中国的海参崴。两处军港，都存在着大型船坞不足的情况，俄军有扩建旅顺港的计划，但一直未得实行。而日本方面的基地有六七处之多，足以容纳其大型战舰。海参崴之港口，每年11月至次年3月为冰冻期，除非用破冰船开路，否则战舰难以机动。而俄军四艘最大吨位之军舰，偏偏必须以海参崴为母港。海参崴与旅顺之间，有三处日军海军的基地，可以轻而易举地将俄国舰队分割为两地，使其难以呼应。
日军的战略则针锋相对，以突然袭击的战法消灭俄国舰队，夺取制海权，确保己方至关重要的海上交通线。同时迅速将全部陆军调往中国大陆，夺取旅顺口，粉碎辽阳地区的俄军主力，而后攻占萨哈林岛及整个满洲、乌苏里边疆区和滨海边疆区。
1904年2月8日夜，日本海军突然袭击停泊于旅顺口外的俄国舰队，随即封锁了旅顺口，从而可以畅通无阻地将军队从海上调往陆地。
自2月初日本以不宣而战的方式发动了对旅顺港的偷袭后，日本陆军的反应极快，2月中旬，以黑木为桢为司令官的日军第一军在朝鲜登陆，至4月中旬，该军已推进至中朝边境，在鸭绿江战斗中击溃了俄东满支队，逐渐掌握战略主动权。5月5日，日军以奥保巩为司令官的第二军在辽东半岛登陆，5月26日占领金州，切断了旅顺口与俄满洲军的联系，完成了中间突破。6月14~16日，前往支援旅顺口的俄西伯利亚第一集团军和日第二军在瓦房沟发生会战，瓦房沟是中东铁路的一个车站，日军在兵力及火炮两方面均占很大优势，经过两昼夜的战斗，日军对俄军薄弱的右翼产生了极大的威胁，俄军被迫向北撤退。战斗中日军损失约1200人，俄军损失3500人。
日军第二军主力跟踪追击，沿铁路线向辽阳展开进攻。日军为彻底包围旅顺口，组建了新编第3军，以乃木希典为司令官。该军之任务，显然是要围攻旅顺口了。
自黒木为桢第一军踏上关