Замыслом Маньчжурской стратегической наступательной операции предусматривалось нанести по группировке противника два основных (с территории МНР и Приморья) и несколько вспомогательных ударов по сходящимся в центре Маньчжурии направлениям, что обеспечивало глубокий охват основных сил Квантунской армии, рассечение их и быстрый разгром по частям. Общее руководство войсками в операции осуществляло Главное командование советских войск на Дальнем Востоке (Маршал Советского Союза А.М. Василевский). Главнокомандующим монгольскими войсками был маршал МНР X. Чойбалсан. Действия сил ВМФ и ВВС координировали адмирал флота Н.Г. Кузнецов и главный маршал авиации А.А. Новиков.
Ведущая роль в Маньчжурской стратегической наступательной операции отводилась Забайкальскому и 1-му Дальневосточному фронтам, войска которых наносили встречные удары с северо-запада и востока в общем направлении на Чанчунь, Гирин, Мукден (Шэньян). Войскам Забайкальского фронта предстояло провести Хингано-Мукденскую наступательную операцию. Противник в полосе предстоящих боевых действий не имел подготовленной обороны, за исключением Чжалайнор-Маньчжурского, Хайларского и Халун-Аршанского укрепрайонов. Основные группировки его войск были сосредоточены в глубине.
Замысел Хингано-Мукденской операции состоял в том, чтобы нанести главный удар в центре оперативного построения Забайкальского фронта силами 17, 39, 53-й общевойсковых и 6-й гвардейской танковой армий с территории МНР в направлении на Чанчунь, быстро преодолеть Большой Хинган и глубоко охватить главные силы Квантунской армии с юга. Вспомогательные удары наносили на правом крыле конномеханизированная группа на Калган (Чжанцзякоу) и на левом – 36-я армия из Даурии на Хайлар. В составе КМГ вместе с советскими войсками действовали и войска МНРА (4 кавалерийские дивизии, бронебригада, авиационная дивизия, танковый, артиллерийский полки и полк связи).
К началу операции войска Забайкальского фронта превосходили противника в пехоте в 1,7 раза, в артиллерии – в 8,6, в танках и САУ – в 5 раз. При огромной 2300-километровой протяженности линии фронта наступление планировалось по отдельным направлениям на глубину 600–800 км. Поддержка и прикрытие сухопутных войск с воздуха возлагались на 12-ю воздушную армию и Забайкальскую армию ПВО.
Командующий Забайкальским фронтом маршал Р.Я. Малиновский, учитывая, что противник не имеет перед фронтом заранее подготовленной обороны, решил использовать 6-ю гвардейскую танковую армию в первом эшелоне главной группировки. Ближайшая задача армии состояла в том, чтобы стремительным ударом преодолеть горный хребет Большой Хинган и, закрепив его захват частью сил, не позднее пятого дня операции овладеть рубежом Лубэй, Туцюань. В дальнейшем танковая армия должна была развивать наступление на Мукден и Чанчунь с целью рассечения противостоящей группировки противника, воспрещения отхода ее из Центральной Маньчжурии на юг и полного разгрома. После овладения Мукденом и Чанчунем танковую армию предполагалось использовать для стремительного выхода на Ляодуньский полуостров и овладения портами Дайрэн (Далянь) и Люйшунь (Порт-Артур). Общая глубина задачи армии составляла около 1000 км. Среднесуточный темп наступления планировался в пределах 90 – 100 км.
При подготовке к операции учитывались особенности Дальневосточного театра военных действий. Войскам Забайкальского фронта предстояло преодолеть горно-пустынные районы, простирающиеся на глубину от 250 до 400 км. Переход через горы можно было осуществить преимущественно по дорогам и тропам, пролегающим на высоте 1000–1500 м с крутыми подъемами и спусками, заболоченными падями и резкими поворотами. Местность позволяла на первом этапе наступления действовать лишь на отдельных изолированных направлениях. В пустынных степях Внутренней Монголии танковым и механизированным соединениям предстояло преодолеть обширные безводные пространства при 45—50-градусной жаре и песчаных бурях.
Особую сложность представляла подготовка к боевым действиям соединений и частей, прибывших с Запада. Командующий и штаб 6-й гвардейской танковой армии разработали специальный план боевой подготовки, в котором большое место отводилось отработке действий в пустынно-степной местности, организации и ведению наступления в горах. Для командного состава была прочитана лекция о характере ТВД, организованы сборы, на заключительном этапе которых был принят зачет по знанию организации войск и тактике действий противника. Начальники родов войск отработали и направили в штабы соединений указания (инструкции) по особенностям использования подразделений родов войск. Управлением бронетанкового ремонта и снабжения были выпущены памятки и брошюры по эксплуатации техники в горно-пустынной местности.