尔滨特别市管辖区域达到930平方公里。1937年改制建滨江省，哈尔滨为省会。日军将哈尔滨作为重要的军事研究基地，1934年起，设立了731部队，以"関东军防疫给水部本部"作为对外的公开名称。731部队的主要设施于1935年落成于当时距离市区24千米的平房区。约有3,000-12,000人死于在此进行的人体实验，这一数字并不包括731部队在其他地方的实验所造成的死亡。死者中大约70%为中国军民，另有约30%俄裔。作为在战后冷战中为美方生化武器研究工作的交换，731部队大部分成员在驻日盟军总司令道格拉斯·麦克