淞沪大战开始时，日军参战部队是日本海军第3舰队（1932年“一·二八”沪战时编成），司令官是长谷川清中将，旗舰为“出云”号。所指挥的部队有：第10舰队（有巡洋舰两艘、驱逐舰三艘），司令官下村正助少将；第11战队（有七艘炮舰、一艘驱逐舰），司令官谷本马太郎少将；第8战队（有三艘驱逐舰、一艘巡洋舰），司令官南云忠一少将；第1水雷队（有六艘驱逐舰、一艘巡洋舰），司令官吉田庸光少将；第5水雷队（有五艘驱逐舰、一艘巡洋舰）司令官大熊正吉少将；上海特别陆战队（有五个大队）并配属佐世保镇守府第1特别陆战队和吴港镇守府第2特别陆战队，司令官大川内传七少将。
第3舰队司令官指挥的海军航空兵有：第1联合航空队，下辖木更津航空队和鹿屋航空队（均在台北机场）；第1航空队，共有战斗机21架、轰炸机12架、攻击机11架；第2航空队，共有战斗机12架、轰炸机12架、攻击机18架。两战队各舰均停泊于马鞍群岛。
这时日军在上海的兵力，共有海军陆战队约5,000人、在乡军人3,600人，另有日侨义勇队约3,000人，共计11,600人。有战舰30艘，各种战机100余架。
日军占领平津之后，于8月1日至3日，由板垣征四郎率领第5师团、由谷寿夫率领第6师团，从日本广岛的吴港乘坐大型运输舰，从九州、鹿儿岛和长崎沿海驶过朝鲜海峡，到达朝鲜釜山后，又立即用火车运往平壤、安东、沈阳、山海关，直到平津地区。
8月13日，由矾谷廉介中将率领第10师团，从日本神户港上船，以每天一个梯队的进度运往中国塘沽，很快突破守军第29军防线，立即沿津浦铁路南下，直奔上海。
这时日本陆军，包括驻朝鲜、台湾以及华北的驻屯