1949年上海解放之後，粟裕擔任攻台委員會主任，負責籌備攻台的戰前準備工作。此時的蔣介石還沒有認清楚形勢，也沒有從大陸的慘敗中清醒過來，而是把他最後的30萬軍隊駐守在海南島，台灣島，舟山群島等沿海島嶼中，想要利用這些島嶼遏制廣東，福建，江浙等東南沿海省份，找準時機後準備反攻。
對于蔣介石的這一安排，作為攻台委員會主任的粟裕感到十分滿意，蔣介石越是分兵把守，越是有利于我軍予以各個擊破。上海剛解放的時候，台灣的軍事實力還不是很強，隻有七個軍14萬人，而且大部分都是被打殘的部隊，建制混亂，防守薄弱，粟裕最初決定調八個軍20萬人，準備進行渡河登島作戰，解放台灣。三野九兵團等部在膠東沿海、長江口和天目山開始了模拟渡海登陸及在台灣山區作戰的訓練。
蔣介石也察覺到了台灣防禦部署的薄弱，在慌不擇路的情況下，花重金從日本招募了兩萬名日軍。日軍的戰鬥力是要比國軍強很多的，為了保證一次性拿下台灣，當時粟裕在評估日軍戰鬥力的時候，一個日軍的戰鬥力頂三個國民黨軍士兵的戰鬥力，再加上蔣介石開始從東南沿海抓壯丁往台灣送，台灣島上的守軍已經超過了20萬人。
1950年之後，海南島解放，解放軍殲敵3萬餘人，但是薛嶽卻儲存了國民黨軍在海南的海空軍主力，并把七萬多國民黨軍撤到台灣。舟山群島戰役時，國民黨軍鑒于海南島已失，為集中兵力確定台灣，又将島上的12萬大軍全部撤走，使島上的國民黨軍達到了40萬人，而且是孫立人親自負責部隊的整訓工作，各部的戰鬥力得到了很大加強。
蔣介石對日軍的素質評價很高，1949年夏，蔣召見中國駐日本代表團武官處中将處長曹士澄稱：“吾人戡亂建國勵精圖治，首要是編練三軍提高指揮官素質”，并訓示曹士澄秘密洽聘原日軍将佐來台灣，協助國民黨軍隊整訓改造。當時負責士兵訓練工作的孫立人在情感上不能接受，死活不同意，于是蔣介石讓孫立人和美軍教官訓練了一批部隊，又讓日軍教官訓練了一批部隊，然後雙方部隊進行了一場實戰演習，結果以日軍訓練出來的部隊勝利告終。
此後，蔣介石不僅招募了日本兵，還招募了一批日本教官，并在台北大直營地成立“圓山軍官訓練團”，蔣介石任團長，副團長由孫立人擔任。蔣介石潰逃到台灣後，對國民黨軍中的各大派系進行了清洗，又讓長子蔣經國在台灣進行大規模的土改運動，使得國民黨内部再也沒有出現了在大陸的派系紛争，社會底層百姓的沖突也沒有那麼嚴重。蔣介石的這些行為，使得國民黨軍的戰鬥力得到了很大提升。
在這種情況下，粟裕不得不增加解放台灣的軍隊數量，他下令第三野戰軍全部參戰，12個主力軍共50萬大軍全部集結在東南沿海地區，又從其他野戰軍調來了四個軍擔任預備隊，使總兵力達到了65人的規模。
為了配合粟裕解放台灣，解放軍海軍，空軍迅速建立起來，劉亞樓擔任空軍司令員，蕭勁光擔任海軍司令員。到1950年6月，空軍一共有兩個個殲擊機團、一個強擊機團、一個轟炸機團，每團三個大隊，二個殲擊團分别裝備米格-15和拉-11殲擊機各30架，強擊機團裝備伊爾-10強擊機30架、轟炸機團裝備圖-2轟炸機20架。
海軍擁有各型艦艇92艘，艦炮309門，總共3.5萬人。華東軍區還組建了第一支空降兵部隊，共有狙擊、坦克、迫擊炮、戰防炮等七個營和高射機槍、工兵、運輸、通信、偵察、警衛、汽車等七個連隊，另設一個教導隊，共5000餘。
除此之外，當時國家還拿出60億斤糧食作為軍糧，這些糧食占全國糧食總産量的十分之一，毛主席親自去蘇聯通路，獲得了三億美元的貸款，其中一億美元全部用來購買海軍艦艇和戰機。而到1950年4月，解放軍渡海登島作戰所需要的船隻還是不夠，當時征集到的船隻已達1192條，而此時的需求量已經增加到2282條，根本不夠50萬大軍還有那麼多裝備登島作戰。
1950年6月，粟裕提出東西夾擊，海空并舉的方式，從台灣西海岸和東海岸同時登陸，同時讓傘兵部隊空降敵人後方，突擊敵軍指揮部。但是在6月25日，北韓戰争爆發後，美國海軍第七艦隊進駐台灣高雄，基隆港，在台灣海峽巡弋，使解放台灣的戰役不得不推遲。