Nhận thức được tầm quan trọng của chiến dịch đánh chiếm Đông Ấn Hà Lan Bộ tổng tư lệnh Nhật Bản đã điều động lực lượng phối hợp hải, lực, không quân lớn nhất so với tất cả các chiến dịch khác ở Đông Nam Á. Nếu như các chiến dịch đánh chiếm Mã Lai, Singapore, Miến Điện và Philippines đều giao cho tư lệnh tập đoàn quân cấp trung tướng hoặc đại tướng thì chiến dịch Đông Ấn Hà Lan do đích thân thống chế tư lệnh Đạo quân Phương Nam Hisaichi Terauchi trực tiếp nắm quyền chỉ huy với bộ tổng tư lệnh đặt tại Sài Gòn, Đông Dương. Trong các mục tiêu của Đạo quân Phương Nam, đây cũng là chiến dịch mà vấn đề hậu cần cũng như chiến lược phức tạp nhất.Từ tháng 11 năm 1941, bộ tư lệnh Đạo quân Phương Nam đã soạn thảo xong kế hoạch đánh chiếm Đông Ấn Hà Lan. Theo đó, ba lực lượng sẽ đảm nhiệm một trận tuyến kéo dài 2.000 dặm từ đông sang tây và 1.000 dặm từ bác xuống nam: lực lượng phía đông từ thành phố Davao, Philippines sẽ chiếm đảo Celebes, đảo Ambon, quần đảo Moluccas và Timor; đạo quân phía tây đánh chiếm Palembang còn đạo quân trung tâm mục tiêu là các cơ sở dầu mỏ tại Tarakan và Balikpapan.Về lục quân, lực lượng tấn công ban đầu là Tập đoàn quân số 16 gồm Sư đoàn Bộ binh số 2 và hai Lữ đoàn Bộ binh số 35 và 46 (lấy từ Sư đoàn số 56) do tướng Imamura Hitoshi chỉ huy. Giai đoạn sau của chiến dịch có thêm Sư đoàn số 38 và 48. Đệ nhị Hạm đội nhận nhiệm vụ yểm trợ hải quân cho chiến dịch.