正當沙俄劍拔弩張，準備向我東北地區發動大規模武裝入侵之際，關內戰事十分吃緊，因此，東北三省只能依靠原有駐軍和防禦設施，抗擊入侵之敵。至1900年6月止，東北三省輩有防、練軍一百一十七營三哨。其中盛京省五十二個營，吉林省二十九營三哨，黑龍江省三十六個營。按編制計算，總數可達五萬八千餘人，但實際不足五萬人。以後各省又進行擴兵，人數稍有增加。此外，東北地區尚有四萬四千餘名戰鬥力很低的八旗兵。這些清軍裝備的武器，除一部分由國外進口、內地撥給和吉林機器局仿製的毛瑟、曼利夏步槍及克虜伯、格魯森火炮外，還有不少抬槍、抬炮及其它舊式火炮。
除清軍外，東北三省還有義和團及人民群眾協助清軍抗敵。但義和團運動的規模不如關內，力量沒有關內強，組織更為分散，所以難以承擔較大的作戰任務。
東北三省的將軍及其他軍政要員，在如何對待沙俄入侵這一重大原則問題上，存在著根本的分歧，嚴重地影響了戰爭準備。
黑龍江將軍壽山，在沙俄重兵壓境，形勢危急之際，多次上奏朝廷，歷陳沙俄「乘我畿輔危急，日為增兵之謀」的種種事實，認為戰爭不可避免，提出了「不得不戰」、「不可不戰」、「不可失機」等抗戰主張。１他還分析了抗戰的有利形勢，認為：甲午戰爭以後，人們「負痛方深」；義和團的興起，足見民心對沙俄之忿恨；在軍事上，可扼守陸路要地，以靜待動，截擊深入我境、前後不能相顧的俄軍。為了集中力量守衛邊防，他建議朝廷「先清內患」，對沙俄「護路隊」採取必要的防範措施。盛京副都統、育字軍總統晉昌，積極支持壽山的主張。他建議三省聯為一氣，併力抗戰。伯都訥副都統嵩昆，也贊同壽山等人的抗戰主張。但是，吉林將軍長順和盛京將軍增祺，卻極力反對壽山和晉昌等人的正確意見，認為「當此各國合謀，何可再樹一敵」２，主張對沙俄的進逼實行不抵抗主義。
由於上述分歧，三省無法進行統一部署。主戰的黑龍江將軍壽山，只能調派本省的力量，加強戰略要地的防禦。1900年7月8日，沙俄阿穆爾總督格羅傑科夫以「護路」為名，要求將數千俄軍經璦琿、齊齊哈爾運往哈爾濱。壽山嚴詞拒絕了沙俄侵略者的無理要求，並積極進行臨戰準備。他奏請清廷分別委任璦琿副都統鳳翔、呼倫貝爾副都統依興阿、通肯（今海倫）副都統慶祺為北、西、東三路翼長，分別指揮三路戰守；委任安徽候補知縣程德全為行營營務處，負責來往聯絡。此外，還向清廷請求調撥糧餉，商請盛京、吉林兩省勻撥槍械彈藥等物，準備抗擊沙俄的進攻。
畏敵怯戰的吉林將軍長順則根本不作臨戰準備。練軍六營約三千人仍然分佈在各城鎮；新募五營散駐於鐵路沿線；主力靖邊防軍十八營三哨，分佈在三姓、寧古塔、琿春等七個城鎮。同時，長順還在6月底7月初以「奉旨招練」為名，對伊通、寬城子、伯都訥、哈爾濱一帶的義和團進行嚴密控制，並遣散鐵路沿線的大量民工。此外，對哈爾濱等地的沙俄「護路隊」不採取任何防範措施，任其在哈爾濱至雙城子的鐵路以及松花江沿線自由往來。
由於晉昌的積極主戰及義和團鬥爭的影響，盛京省作了一定的防禦準備：西部由仁字軍、奉軍共八營兩哨駐守錦州、山海關一帶；北部由仁字軍、奉軍共六營駐守開原、鐵嶺一帶；東部有四營清軍駐守鳳凰嶺、岫巖一帶；南部由晉昌自率育字軍十餘營駐守熊岳、海城一帶。