从万历二十五年十月，加藤清正已开始在庆尚道蔚山城以东的岛山开始筑城，为尽快完成，几部共投入了近两万人昼夜赶工。
到了十一月，工程尚未完工，明朝的宣府、大同、蓟辽、延绥、保定、浙江等各路人马相继进入朝鲜，并在王京集结，准备开始全面反攻。
北京朝堂上有了一些新的变化，首先皇帝朱翊钧对拖了整整七年的朝鲜战事有些不耐烦了，播州杨应龙的叛乱此时愈演愈烈，他是希望尽快结束朝鲜战事，将兵马调回平叛。
而且已有言官对前方军队的表现颇为不满，已开始频频上疏弹劾刑玠等人。
在这些明明暗暗的压力之下，即便稷山取得了胜利，刑玠依然感到压力，于是十月十一下达了反攻命令，并在二十九日又抵汉城。
抵王京之后，随即召开军事会议，商讨剿倭的具体计划。经一番商议后决定先取蔚山。刑玠给的理由是：蔚山联络西生浦，负东海，直吞庆尚左界，为清正新据巢穴。闻其大集西生浦，机张兵甲于兹……欲渐进而蚕食江原、咸镜道，包括王京有之。使其势得逞，我之前后左右皆难救应，虽百万兵无所施……
蔚山，北接庆州，西通彦阳，南接机张，东南由水路可通西生浦及釜山。由陆路至西生浦一带，就是倭军重要的战略要地。
蔚山旧垒修的很早，当时明日和谈在‘达成’之后，为促使册封使渡海，便拆掉了地面工事的木栅、土塀等，但壕沟和石城垣却未动，年初加藤清正再次渡海之后，已着守开始加固蔚山倭城。
至九月中旬，城隍堂及伴鸥亭（合称东部洞）两座工事基本完工，到了十月十二，为应对明军的南下，浅野幸长和毛利秀元的部将宍户、安国、太田又在东川与太和江汇合处开始筑城，十一月十日，在城隍堂以西的岛山上修筑本城。
本城分为内城和外城，内城有本丸、二丸和三丸，都有陡坡及工事阻碍，本丸与三之丸之间落差极大，倭寇只要居高不下，那么火炮射程就能全程覆盖二之丸和三之丸。且三之丸的登城道左侧，又会全部暴露在二之丸的火力下。
本城南靠太和江的地方，又建有船只出入口，江水涨潮时，船队可直趋至城下，人员物资皆可由此进城。
而外城的北东西三面筑有塀，洞开三门，北面二门，西面一门；塀外有土垒环绕，垒上设有栅栏；土垒外还有壕沟，壕外又有栅。
除了岛山，在东川沿岸，蔚山邑城城隍堂附近的小丘上又修建了出丸，大船可由海口直入出丸。出丸与本城之间依地势还修了许多工事，而太和江沿岸多是水田，倭军亦在太和江左右筑垒。
另外，毛利还在倭城以北庆尚道左兵营原址上，利用原有石城设立了阵所，以拱卫蔚山倭城。所以整个蔚山倭城就是一个在西川、东川、太和江之间的l型平原上所修筑的复杂筑垒，与蔚山倭城互为犄角。
至此，倭寇部将的分布则是浅野幸长驻守在岛山外城东营（浅野小屋），宍户驻扎左兵营的阵所，太田驻于古馆山，加藤部下清兵卫驻扎城隍堂，加藤本人则在西生浦。
明军的将帅们并不清楚蔚山倭城复杂的结构，此时正谋划如何进攻，最终决定大军分为三协，左协由李如梅统领，分配兵力一万七，其部将有卢得功、游击董正宜、茅国器、陈寅、川兵千总陈大纲、朝鲜忠清道节度使李时言。
中协是高策统领，同样是一万七千的兵力，其下有祖承训、颇贵、李宁、李化龙、柴登科、苑进忠、吴惟忠、庆尚道右兵使成允门、防御使权应洙、庆尚道府尹朴毅。
右协兵力不到一万五，由李芳春、解生率领，部将有牛伯英、守备方时新、真定都司郑印、卢继忠、杨万金、陈愚闻、庆尚左道兵马节度使郑起龙、防御使高彦伯。
杨鎬、麻贵督左右二协，刑玠留守王京，分得一千兵力，还有朝廷也派了陈效为监军。
另外，为此次总攻也备下了大量的火器装备，大将军炮、火箭、火药、及大小铅子，皆是辽阳分守运输。至于三眼銃、铁须筤、闷棍、火炮、火筒、团牌、佛郎机等，更是不计其数。
部署好兵力后，刑玠又令左右两协自忠州附近鸟岭南下，经安东直趋庆州，剑指蔚山。同时，因担心顺天的小西行长赶来救援，又由中协抽出一支人马屯驻于庆尚道的宜宁。如此即可防全罗道而来的敌人援军，又可东援左右两协。
刑玠又在三协中另外挑选了骑兵一千五，联合朝鲜军，自天安、全州、南原而下，一路大张旗鼓，做出要进攻顺天的样子，以图牵制倭军。