佔旅顺并消灭旅顺舰队，从陆上攻克旅顺的必要性大增。此时海军终于改变策略，不再坚持要“单独消灭旅顺舰队”，转而和陆军合作。5月25日，装备了大量攻城专用装备的第三军在东京编成，该军司令官为曾经在日清战争中攻克旅顺口的乃木希典大将，而该军参谋长是砲术专家伊地知幸介少将。司令部还汇集了当时许多精英人物，如曾在德国学习要塞战术的井上几太郎作为参谋出征，并在后来攻城陷入困境时为第三军打开局面做了许多贡献。第三军司令部于5月1日从日本本土出发，8日抵达大连。此时金州战役已经结束，原属第二军的第一和第十一师团被编入第三军