但海軍方面的守備部隊仍堅持殲敵於灘頭，無奈之下，最後粟林做出了折衷的方案，以縱深防禦為主，灘頭防禦為輔，海軍守備部隊沿海灘構築永備發射點和堅固支撐點進行防禦，陸軍主力則集中在折缽山和元山地區，實施縱深防禦。%&*";
於是粟林決心將硫磺島建成一座永不沉沒的堅固要塞，他選擇以折缽山為核心陣地，以硫磺島上的兩個機場為主要防禦地帶，粟林缺乏大批的鋼筋混凝土，所以只能利用折缽山的天然巖洞，在戰術安排方面在適宜登陸的東西海灘則是以永備發射點和堅固支撐點為骨幹的防禦陣地，日軍的防禦工事多以地下坑道陣地為主，混凝土工事與天然巖洞有機結合，並有新式的之字地下交通壕相互連接。
粟林在構築炮兵陣地方面非常有心德，他吸取了中**隊在進攻前經常採用凝固汽油燃燒彈與雲爆彈，所以對於工事內部都修建的之字型的迂迴同道，即便遭到了雲爆彈的攻擊也不會出現損失慘重的情報。
對於炮兵陣地的主體構建，粟林也大都建成半地下式，儘管犧牲了火炮的射界，卻大大提高了在猛烈轟炸之下的生存能力，日軍對火炮炮位和通訊網絡的保護非常重視，在粟林的指揮下，日軍沒日沒夜的進行二十四小時不間斷的施工，折缽山幾乎被掏空，築有的坑道就九層之多。
日軍研究了針對中國遠征軍的作戰特點，粟林在海灘縱深埋設了大量地雷，機槍、迫擊炮、反坦克炮構成綿密火力網，所有武器的配置與射擊目標都進行過精確計算，既能隱蔽自己，又能最大限度殺傷敵軍，最為關鍵的是其在元山地區修築的連接折缽山坑道工事全面挖掘完畢，這條通道長達二十八公里之長，可以使得日軍在硫磺島上的部隊不必暴露在美軍優勢的地空火力之下來回實施調動。i^
粟林同時也一改日軍之前的死拼戰術，他向所有軍官灌輸了規定近距射擊、分兵機動防禦、誘伏等戰術，還嚴禁部隊實施自殺衝鋒，並且號召每一個士兵至少要殺死十個登陸的中國援助軍官兵才能死去，粟林的這些苦心經營，要使硫磺島之戰成為太平洋上最殘酷、艱巨的登陸戰役，大量的殺傷中國遠征軍的官兵。
在沈英雄的請求下，黑爾少將指揮的第七航空隊b24中型轟炸機只要天氣允許，幾乎每天出動對硫磺島進行轟炸，塞班島的b29超級空中堡壘重型轟炸機也加載高腳櫃炸彈加入對硫磺島的轟炸，這種英國人研製出來的重達二噸七的巨型炸彈是b29d超級空中堡壘所能夠攜帶的最大單枚航彈，威力巨大的高腳櫃炸彈是英國人研製出來專門對付堅固的地下掩體工事的，不過由於運輸製造環節複雜，產量很低，其能夠炸毀二公尺厚的鋼筋混凝土，和十公尺的被土層。
美軍一方面使用巨型炸彈不斷轟炸折缽山與元山地區的日軍工事，另外一方面，美國太平洋艦隊方面斯普魯恩斯以印第安納波利斯號重巡洋艦為旗艦，第五十八特混編隊司令米切爾以邦克山號航母為旗艦。
指揮由由十六艘艦隊級航母、八艘新式戰列艦、十五艘巡洋艦、七十七艘驅逐艦組成的航母編隊駛離烏利西，經馬裡亞納群島和小笠原群島以東，直撲日本本土。
斯普魯恩斯計劃艦隊主力抵達日本外海，利用兩天左右的時間對日本本土關東地區的機場進行壓制性的空襲，然後再南下參加硫磺島作戰，美軍方面特別擔心日軍的神風特攻隊的威脅，所以每艘航母上只有三十架轟炸機和魚雷機，其餘全部搭載戰鬥機，為了盡量減少被日軍發現的可能，出動十二艘潛艇在編隊航道前方擔任偵察搜索，而塞班島的岸基航空兵則以b24中型轟炸機和b29超級空中堡壘重型轟炸機對編隊經過的海域上空進行巡邏警戒。
布蘭迪海軍少將則率領由六艘戰列艦、十六艘護航航母、十艘巡洋艦、二十九艘驅逐艦組成的火力支援編隊離開塞班島前往硫磺島，為登陸部隊提供火力掩護，對硫磺島折缽山的日軍工事實施打擊。
中國遠征軍兩棲陸戰部隊已經進入了臨戰狀態，並且完成了戰前動員和物資彈藥準備，美國方面十分慷慨了的給予了極大的支持，可以說美國人的慷慨讓人很是震驚不已，其程度讓沈英雄都有些咂舌，面對硫磺島之戰，中國遠征軍兩棲登陸部隊的六個師與編入作戰集群的四個師整裝待發，不過硫磺島戰場容量有限，所以宋希濂準備投入兩棲陸戰第一師與兩棲陸戰第二師實施登陸作戰，對據守硫磺島的日軍部隊實施進攻，徹底殲滅守島日軍主力，佔領硫磺島，為美軍對日本本土的大轟炸提供更加良好的機場。
1943年12月25日是聖誕節當天，美海軍部長福雷斯特爾在尼米茲陪同下到達塞班島，聽取有關硫磺島戰役的匯報，並視察戰役準備，美國海軍登陸編隊司令特納綽號「短吻鱷」，匯報原計劃對硫磺島進行十天的炮火準備，因為軍艦無法攜帶十天炮擊的彈藥，只能進行三天的炮擊，但特納表示對面積僅二十平方公里的小島進行三天的炮擊已經足夠，炮火未能摧毀的防禦將由登陸部隊來完成。
並且連續十餘天，空軍轟炸部隊向日軍陣地投擲燃燒彈，燒掉日軍陣地的偽裝，使之暴露出來，以便於艦炮將其消滅。而塞班島的轟炸機群也將對硫磺島進行大規模轟炸，計劃在這三天時間內，美軍在中國遠征軍兩棲陸戰部隊登陸前共消耗炮彈、炸彈二萬八千餘噸，硫磺島上平均每平方公里承受了一千四百噸彈藥的飽和攻擊。
福雷斯特爾對於登陸集群登陸前的火力準備表示了滿意，每平方公里一千四百噸的飽和攻擊彈藥量，能夠將硫磺島炸成世界上最不值錢的土地，甚至將該死的島削平。