为发动军事侵略日本进行了大量蓄谋的准备工作，明治维新以来，已经长时间地在中国进行嚣张而肆无忌惮的特务间谍活动。
早在1872年，日本已经开始向中国派遣间谍，调查中国东北地区及台湾的地形、政治、军备、财政、风俗等。
到了19世纪80年代，军国主义的呼声甚嚣尘上，日本专门成立了特务组织浪人团体“玄洋社”，还在中国设立多处间谍机构。
在日本出版的《清国通商综览》一书，便是日本根据间谍机构调查材料综合整理的有关中国社会、政治、经济等问题的最早大型文献。全书两编三册，共有2300余页，其中每一项记载都非常具体而翔实，这实际上是一部侵略中国必须参考的百科全书。
1890年9月，日本在上海创办了间谍训练机构日清贸易研究所。甲午战争前夕，日清贸易研究所的日本学生早就蓄留发辫，改扮成中国人分赴各地进行侦察。
甲午战争爆发后，上海日清贸易研究所的学生参加日本侵华军队，他们之中除少数充当翻译外，多数分配于军队充当间谍。
1888年，北洋海军成立后，山东半岛便成为日本间谍侦察目标中的重中之重。
日本间谍无孔不入，在威海卫、荣成等地的特务活动，写成了《关于威海卫及荣成湾之意见书》的报告，为后来威海卫之战及荣成湾登陆提供了情报参考和重要依据。
其时，日本让德璀琳吃“闭门羹”，拒绝进行议和谈判，是为了在军事上举行新的进攻，对清政府实行更大的打击，以便在将来的和谈中进行更大的勒索。为此，日本大本营制定了一个新的扩大侵略的作战方案——“山东半岛作战”计划。
原来，日本侵略者在1894年11月底攻占了旅顺口北洋海军基地之后，扩张野心更加膨胀。决心扩大侵略，完成大本营“作战大方针”的预定目标——进军山海关内，横扫华北平原，寻求与清军主力决战，兵逼北京、天津，迫使清政府彻底投降。
内阁总理大臣伊藤博文反对山县有朋的直隶平原作战方针，并于1894年12月4日向大本营提出一个《进击威海卫、攻略台湾方略》的意见书。
伊藤博文认为：第一，直隶作战如果获胜，日军占领北京，就可能出现使清廷的统治土崩瓦解，暴民四起的无政府局面。如果清政府一旦瓦解，日本虽在军事上取得胜利，但将失去议和谈判的对手，在政治上是不利的。同时，列强为保护各自的在华利益，有可能对日本进行联合干涉。第二，冬季渤海湾天寒冰冻，交通不便，运输困难，不利于大兵团作战。因此，他主张用海军运送部分陆军进攻威海卫和台湾，以歼灭北洋舰队并占领台湾。
大本营经过研究，决定接受伊藤博文和伊东佑亨的建议，改变了原作战计划，决定进攻山东半岛，占领威海卫，封锁直隶湾，消灭北洋海军。并且以大山岩指挥的第二军第二师团及在国内的第六师团，编成“山东作战军”，由海路运输，在山东半岛登陆。
早在1894年12月6日，日本联合舰队司令长官伊东佑亨就向大本营提出报告，认为辽东半岛目前气温已降至摄氏零下七八度，冬季西北风达五至八级，沿岸冰雪封冻，人马有冻毙危险，由渤海湾登陆十分困难。建议大本营“如欲继续作战，莫如进兵山东半岛，海陆夹击，歼灭北洋水师”。
日军选择荣成湾内龙须岛附近为登陆点，是有着现实的考虑。
荣成湾是渤海湾一带少见的冬季避风港，其北侧高耸的大山阻挡了北面吹来的寒风，这就是日军甲午冬季作战时最终选择在这里登陆的原因。
荣成湾为山东半岛西南方一个海湾。西距威海卫海路30里。湾口宽阔，能避强烈的西北风。湾为泥底，适于受锚。北岸有长约1000余米的沙地，汽艇可驶至距岸3米处，舢板可直接靠岸。沿岸丘陵起伏，适于掩护陆军上岸。
日军计划在1895年1月19日、20日、22日，由大连分三批运送陆军登陆。
当时伊东佑亨确定联合舰队登陆计划是：联合舰队主力在护卫运送船到达登陆地点前，先派船侦察敌情，并切断陆上电线；登陆前一天，派第一游击队至登州附近实行炮击，对清军进行牵制活动；在护航途中，如与敌舰遭遇，由第三游击队任护卫专责，其余各舰前往攻敌；登陆时，由第三、第四游击队担任掩护，其余各舰在成山角一带停泊或游弋，防止北洋舰队来袭。白天派出侦察舰监视，夜间派鱼雷艇警戒。
根据上述作战计划，1895年1月18日，伊东佑亨派出第一游击队吉野、秋津洲、浪速三艘巡洋舰到登州游弋，并进行炮击，制造日军准备进攻登州的假象，转移清军视线，掩护日军在荣成湾登陆。同时，派高千穗舰到威海卫港外，监视北洋舰队行动。
