联军共计47500人，其中明军36000人，朝军11500人。具体兵力分布如下：将主力部队分为左中右三协，左协杨镐、李如梅率明军12000，朝鲜军4000；右协麻贵、李芳春率明军11000，朝鲜军3000；中协高策率明军11000，朝鲜军5000，分三路向南推进。
左、右协奔庆州进攻加藤清正，中协驻宜宁，做出东援庆州，西扼全罗的态势，并另外派出数千联军向全州、南原推进，佯攻顺天，以牵制小西行长东援。
打开朝鲜地形图，让我们分析一下，蔚山属于沿海城镇，顺江道可直通东海（日本海），庆州在地理位置上则比蔚山更接近海边，处于蔚山侧后方。明军不长驱直进，而是绕了个弧形转到庆州出击，战略意图非常清晰，那就是先把日军退路截断，使其无法通过太和江逃走，然后再关门打狗，一举全歼敌人。抛开蔚山战役中联军的战术表现，单从战略上讲，麻贵的排兵布阵堪称妙计。
而加藤清正自从稷山一役撤兵后，预感到明军绝对不会善罢甘休，为了确保守备忠清道的成功，于是决定在蔚山筑城，由其亲自设计并与浅野幸长一起指挥建造。此城从庆长二年八月二十日开始修建，同年十二月二十日，即在明鲜联军进攻前夕完成。
筑城的所在地岛山是位于蔚山平原太和江边的一座仅高50米的小山，此城又被称为岛山倭城。
岛山倭城中的天守阁（守城将领居住的内城）高15米（约相当于现代一幢五层楼的高度），用石头垒成，附以本丸及二之丸三之丸（这里的“丸”是城堡建筑的意思，城堡中心地区日语叫作“本丸”,外一圈则是“二丸”,如此类推）。
外城为在三丸外所垒起的土墙，共有三重城墙。蔚山依山傍水，东与岛山相连，水路沿太和江可通西生浦，全长70里，陆路80余里，经彦阳或西生浦亦可通釜山。日军驻蔚山总兵力为6300人左右，由浅野长政、幸长父子二人守卫。
西生浦倭城位于蔚山湾附近海拔两百米的山顶，其下构筑二丸，最下面筑三丸。城墻高6米,斜度15度，整个城的布局呈矩形。本丸内亦建有一处天守阁还有水井，由加藤清正率5000人据守，二者以为应援，两城兵力共计11000余人。