旅顺地区是沙皇政府根据与中国的协定(1898)作为俄国太平洋舰队主力的基地而强行租借的领土。
俄国方面:旅顺港口群山怀抱,东为黄金山,西为老虎尾半岛,地势险要。沙俄在1898年占据了这个不冻港。为了维护这个沙俄在亚洲的窗口,沙俄经过整整2年的地理勘探,和设计。决定耗资3000万卢布把旅顺修建成一座不可攻破的要塞。
旅顺工事(韦利奇科上校设计)的构筑开始于1901年,但进展缓慢,6万中国工人和沙俄技术人员经过了4年时间,修建了40多座堡垒群,和70多座炮台,所有的堡垒和炮台都用铁丝网,陷阱,地雷以及大量的步兵掩体来保护。前沿阵地是大孤山,小孤山,203高地。到1904年1月以前,552门火炮中只有116门(沿海战线108门,陆上战线8门)准备就绪。
俄军的关东筑垒地域司令为斯捷谢利陆军中将,要塞司令为斯米尔诺夫陆军中将(实际指挥是斯特赛尔中将),陆防司令为孔德拉坚科陆军中将。
旅顺的沙俄守军是:弗克中将带领的东西伯利亚第4步兵师,康特拉琴科的第7师等41780名俄军,另外还有太平洋舰队的12000名水兵。战时俄军拥有646门大炮和64挺重机枪,以及274558发炮弹。在旅顺驻泊的有第1太平洋分舰队和斯塔尔克海军中将指挥的西伯利亚区舰队的部分舰艇(装甲舰7艘,巡洋舰9艘,其中3艘是旧的,雷击舰24艘,炮舰4艘,布雷舰2艘,驱逐巡洋舰2艘)。
日军方面:
包围旅顺的是陆军第3军,包括第1师团,第9师团和第11师团,第1旅团,第4旅团,野战炮兵第2旅团等48000人,火炮386门。