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日军认为，中国第五战区包围着武汉的部队约有五十个师，其主力部署鄂西北的汉水，两岸地区，进攻宜昌，可给第五战区以沉重打击。而且，宜昌又是进入四川的门户，距中国战时军事、政治领导中枢重庆只有480公里，具有极重要的战略地位，攻克宜昌，可给重庆及西南大后方以巨大威胁，有利于推进政治谋略。但攻克宜昌后是否保持对宜昌的长期占领，事先未作出决定。
为求达成上述任务，第十一军决心将其所属的七个师团、四个旅团共八十八个大队尽量调用。七个师团、四个旅团分别为第三师团、第四十六师团、第四十师团、第三十三师团、第三十四师团、第十三师团、第三十九师团，第十四旅团、第十八旅团、临时混成第一零一旅团及野战重炮兵第六旅团。其中四个师团和一个旅团在江南，三个师团和两个旅团及炮兵旅团在江北。各以小部兵力留置现地担任守备，尽可能多抽出主力投入进攻作战。“中国派遣军”也从长江下游第十三军军所属的第十五师团、第二十二师团师团各抽调一个个联队共七个大队配属给第十一军军。此外，还有第三飞行团、海军“中国方面舰队”第一遣华舰队及第二联合航空队协同作战，参战兵力四十八个大队近十一万人。这样，枣宜会战就成了武汉会战以来日军在正面战场所发动的规模最大的一次战斗。
园部和一郎将进攻宜昌的作战分两个阶段进行：第一阶段打击枣阳地区的第五战区主力，第二阶段再渡过襄河攻略宜昌。第一阶段进攻计划的作战方针是：以机动神速的进攻，歼灭第五战区主力于随县、襄阳以北地区，然后将汉水以西的中国军队向宜昌地区压缩并歼灭之。其兵力部署是：第三师团配属第四十师团的三个步兵大队、一个山炮兵大队，第三十四师团的两个步兵大队由信阳经明港至唐河左旋，进攻新野南白河地区与樊城附近，与第十三师团会合，切断第五战区主力向北的退路；令第十三师团配属第十五师团的四个步兵大队，第二十二师团的三个步兵大队、一个山炮兵大队沿大洪山以西汉水东岸北进，迂回包围樊城一带第五战区主力，与第三师团协同作战；第三十九师团配属第六师团的三个步兵大队、一个山炮兵大队）于随县正面展开，当两翼师团形成包围后，从中路向枣阳进攻，与第三师团、第十三师团协同，歼灭包围圈内第五战区的第十一集团军。为了牵制和迷惑中国军队，江南各师团在进攻开始前对当面的中国军队发动攻击；在枣阳地区作战时，宣传此次作战结束后即返回原防，使中国军队放松第二阶段作战的准备；并制造假命令，故意丢失。预定五月一日开始进攻。
预定第二阶段的兵力部署是：第三师团从襄阳、宜城之间汉水弯曲处附近渡河，向当阳前进，切断中国军队的退路；第三十九师团于宜城附近渡河，进入荆门；第十三师团于沙洋镇附近渡河，经十里铺进出至河溶附近，尔后伺机攻占宜昌。
而中国方面在一九四零年三月的时候就已经知道小鬼子第十一军有从信阳、武汉向鄂西北大举进攻的企图。四月十日的时候，蒋介石亲自致电第五战区司令长官李宗仁等，指出：“对敌进