Объединенный греческий флот, который состоял из 271 триеры, тем временем стал у мыса Артемисий, что находится на северном конце Эвбеи. Афинянам принадлежало 127 кораблей. Несколько позже к Артемисию отправились еще 80 триер, из которых 53 были афинскими, — эти суда находились в резерве и предназначались для того, чтобы не дать персидскому флоту обойти остров. Затем число триер увеличилось еще больше за счет кораблей из греческих колоний в Италии и с островов, попавших под владычество персов. Таким образом, у Артемисия собралось 386 кораблей, из которых почти половина принадлежала Афинам. Соединенным греческим флотом также командовал спартанец, Еврибиад, но у флота каждого отдельного государства был свой собственный флотоводец. Так, афинянами руководил хитроумный Фемистокл, которому отчасти был обязан появлением сам афинский флот. Поскольку греческий флот шел быстрее, чем сухопутные силы, он, видимо, занял свою позицию у Артемисия незадолго до того, как воины достигли Фермопил. Сейчас достаточно точно установлено место, где располагался храм Артемиды, в честь которого Артемисий получил свое имя. Оно совпадает с часовней Святого Георгия на холмах между Асмини и Курбатси. Местом стоянки греков мог быть широкий пляж в заливе Певки, который для этого прекрасно подходил. К западу от Певки простирается плоский песчаный берег, идущий вдоль всего северного побережья Эвбеи. Места там вполне хватило бы, чтобы вытащить корабли на берег, расположив их в один ряд. Наблюдательные посты разместились на холмах, и один из них был почти наверняка расположен у мыса Артемисий, в десяти километрах от залива Певки. Другой размещался на острове Скиаф, в четырех километрах от мыса Магнесия. Поскольку персидский флот плыл на юг, для того чтобы войти в Эвбейский пролив, ему пришлось бы пройти между Скиафом и материком. Заметив приближение персов, пост на Скиафе должен был зажечь сигнальный огонь, а пост у мыса Артемисий — передать это сообщение флоту в заливе Певки. На тот случай, если подать сигнал оказалось бы невозможным, у острова Скиаф дежурили три корабля. Для того чтобы поддерживать сообщение между морскими и наземными силами, греки отрядили два легких корабля — один располагался в Певки, а другой у Фермопил. Таково было расположение греческих сил, которое они заняли, ожидая прихода персов.