De irakiska myndigheterna hoppas att den gemensamma offensiven kommer att lyckas driva ut IS ur staden, vilket skulle vara ett förkrossande nederlag för militanterna och lämna dem med mycket lite territorium i Irak.
Men under den senaste veckan har IS slagit tillbaka hårt på slagfältet, och i olika städer.
Den avslöjar gradvis en stridsplan som den förmodligen har arbetat på sedan den tog kontroll över Mosul i juni 2014, i vetskap om att denna räkenskapens dag så småningom skulle komma.
Detta är den senaste taktiken som använts av militanterna sedan offensiven började, med en rad attacker runt om i landet som inleddes i fredags i den strategiska, kurdkontrollerade staden Kirkuk.
Minst 100 IS-skyttar och självmordsbombare, däribland några som hade varit medlemmar av sovande celler som bodde i staden, försökte ta kontroll över viktiga regerings- och polisbyggnader samt attackera ett kraftverk som byggdes där.
När de gick in i Kirkuk, uppmanade de sunnimuslimer att komma ut ur sina hem och slåss med dem och några lyssnade på uppmaningen, enligt en källa som talade till BBC.
Minst 98 personer dödades i attacken, de flesta civila.
Källor säger att 2.000 kurdiska fighters (kända som Peshmerga) drogs tillbaka från Mosul offensiven, för att hjälpa till att få situationen i Kirkuk tillbaka under kontroll.
Säkerhetsstyrkornas befälhavare i Kirkuk, Halo Najat, berättade för BBC att han trodde att militanterna också planerade att skära av huvudvägen från Bagdad till Kirkuk och vägen från Kirkuk till Mosul för att störa försörjningsledningarna för irakiska och kurdiska trupper som var inblandade i Mosuloffensiven. Men de dödades innan de kunde göra detta.
Sedan attacken mot Kirkuk har det förekommit attacker mot staden Rutba i västra Irak och Sinjarregionen väster om Mosul.
Synen av ett kluster av bilar eller lastbilar som kör mot frontlinjen av Mosul offensiven har väckt panik bland vissa irakiska trupper och kurdiska soldater, som vet att det är mycket troligt att fordonen är packade med sprängämnen och drivs av självmordsbombare.
Detta är en ny taktik av IS utformad för att göra det svårt för trupper att stoppa alla fordon att nå sina positioner.
Small arms brand är inte effektiv eftersom fordonen normalt har pansarplätering runt sig. Att förstöra dem kräver att flera stridsvagnsrobotar avfyras snabbt.
Alternativet är att kräva flyganfall, om det finns tid.
De militanta försöker dölja självmordsfordon innan de används.
När Iraks armé och kurdiska styrkor har avancerat mot Mosul och återfått kontrollen över städer och byar som hade varit i händerna på IS, har de upptäckt nätverk av tunnlar som grävts i många områden, en klassisk taktik för gerillakrigföring.
De verkar främst vara defensiva, utformade för att skydda de militanta från flyganfall, artilleri och andra attacker. Inuti tunnlarna har trupper hittat sovsäckar, matförråd, vatten och till och med elkablar så att användarna har ljus.
Tunnlarna grävs ofta under byggnader, inklusive moskéer, så man kan inte upptäcka utgrävningsarbetet. Men tunnlarna kan också användas för överraskningsattacker.
I ett av de mest dramatiska ögonblicken som filmats sedan offensiven började klättrar en IS militant ur en tunnel i ett landsbygdsområde och öppnar eld mot en grupp soldater som förmodligen hade trott att de var på säker mark. Mannen spränger sig själv innan soldaterna kan reagera.
Man antar att det finns ett liknande nätverk av tunnlar i själva staden Mosul, vilket skulle kunna göra det möjligt för IS-kämpar och deras ledare att gömma sig under det planerade angreppet och vid behov fly.
Trupperna har hittat fällor i tunnlar som militanterna har tvingats fly från, bland annat en som hade fästs vid en kopia av Koranen.
Booby-fällor, improviserade sprängladdningar (IED) och minor har också tagits med i IS:s defensiva planer, med ett stort antal kvar på vägar och i byggnader i städer och byar som de har tvingats överge när den militära offensiven har fortskridit.
Man har redan uttryckt stor oro över möjligheten att invaderande arter använder civila i områden som står under dess kontroll - särskilt i Mosul själv - som mänskliga sköldar.
En högre kurdisk underrättelseofficer berättade nyligen att de hade information om att IS redan hade börjat göra detta och beskrev det som ett tecken på svaghet och desperation.
Officeren var inte tydlig med var detta hände, men om det stämmer kommer det att göra angreppet på Mosul stad ännu mer komplicerat än det redan var troligt att vara, förutsatt att IS bestämmer sig för att stå och slåss.
Iraks armégeneraler har berättat för mig att deras främsta oro i denna offensiv är att undvika civila offer. Mosuls befolkning beräknas vara mer än en miljon människor.
Efter mer än en veckas strider närmar sig Iraks armé och kurdiska styrkor nu den östra utkanten av Mosul, den sista staden i Irak som fortfarande kontrolleras av den så kallade islamiska staten (IS).