中方将领
总司令长官：蒋介石；副司令长官：顾祝同；
右翼军：总司令张发奎，下辖第八集团军（司令张发奎兼任）、第十集团军（司令刘建绪）；
中路军总司令朱绍良，下辖第九集团军（司令张治中，后由朱绍良兼任）、第二十一集团军（司令廖磊）；
左翼军总司令陈诚，下辖第十九集团军（司令薛岳）、第十五集团军（司令罗卓英）；
中国军队此战前后总计投入步兵78个师、7个独立旅、3个暂编旅、税警总团、中央军校教导总队、宪兵1个团，以及上海市保安总团、上海市警察总队、江苏省保安团4个团，炮兵7个团，兵力总数在75万人以上，但因中国是极度落后的农业国，交通不便，从全国调动兵力支援前线需要时间，实际到达战场的兵力为40万人左右。中国空军的参战部队为第二至第九大队等8个大队和1个暂编大队，约200架飞机。中国海军的参战部队，为第一、第二舰队和1个练习舰队，1个鱼雷快艇大队和江阴等地要塞部队，约40余艘海军舰艇。
中方伤亡
据时任军委会办公厅主任徐永昌在日记中的记载，何应钦在1937年11月5日于南京召开的国防最高会议的报告中宣布，淞沪战场中国军队伤亡已达187200人；此外，1937年11月5日至12月2日之间，在后撤途中伤亡约为10万人；两项合计约为29万人。另据何应钦将军回忆淞沪会战：“我军消耗竟达八十五个师之众，伤亡官兵三十三万三千五百余人。所以，我军伤亡30余万人比较准确。我军阵亡中将军长1人阵亡师长、副师长4人阵亡团长28人阵亡营长44人。由于中方海军司令官的消极备战，中央海军全军覆灭。另有约七十架飞机。
日军部队
日本8月15日编组上海派遣军的时候，只有第三师团和第十一师团，9月11日增加第9、13、101共3个师团另2个重炮旅团等部队，这时上海日军共有19万人（同期华北日军有8个师团37万人），10月20日，华北平原战事基本结束，华北日军以一个师团继续南下，2个师团为主力攻入山西山地。除维持治安外把多余的2个半师团和日该国内的2个师团投入上海战场，11月4日在金山卫登陆，次时上海日本陆军总兵力为9个师团又2个支队，一个混编陆战队共28万人，其中隶属上海派遣军的为第三、第九、第十一、第十三、第十六、第一零一师团等6个师团；隶属于第十军的有第六、第十八、第一一四师团等共3个师团；另有从华北的第五师团分遣出来的国崎支队和原属台湾守备队的重藤支队。已经超过部署在华北的日军7个师团，成为对华作战的主战场（以上数据来源于桑田悦的《日本简明战史》第）。海军部队参战的有第三舰队和第四舰队，舰艇30余艘，其中航母3艘。另外参加淞沪会战作战飞机架约390架，其中陆航210架，海航180架。
日方伤亡
《简明日本战史》第73页--军科院翻译
根据日本防卫厅防卫研究所战史室战史室编：《中国事变陆军作战史》第1卷，第2册，第83页，1937年8月13日至11月8日这一期间，日军伤亡数字累计从8月13日至11月8日合计：40372名。
不过至11月8日中国军队虽已开始后退，但战斗仍然非常激烈，上海的大多数日军仍然不断前进、战斗中，战场形势一片混乱，这时及以前是无法统计日军准确的伤亡数字的。日军上海派遣军现员表后也均注明：“许多部队一直移动中，正确统计困难。许多部队现员表数是概数（估计数）”。而日军12月中旬攻下南京，华中战事告一段落后再来统计，其中大量日本士兵死亡日期不明的都算做了12月12日，所以此后统计的日军伤亡数剧增。最后日军确认从上海登陆到占领南京，截至12月27日，日军累计战死、战伤死、战病死共23104人，负伤约5万人，合计伤亡在7万以上。（见日本资料：洞富雄：《南京大屠杀的证明》）。考虑到日军在追击战和攻占南京作战中伤亡不大，由此估算在淞沪会战中日军约战死2万人，受伤约4万人，合计约6万人。此战国民党军伤亡33万多人，为日军损失的5。5倍。日方作战计划
日本当时执行的是参谋本部参谋次长石原莞尔制定的《国防国策大纲》。提出的假想敌顺序是美，苏。首先对苏联已经放弃了进攻战略，取而代置以“完成了军备的充实和持久战的准备后，首先开始积极工作以尽快迫使苏联放弃进攻远东的图谋”的字眼，就是说在以武力为后盾的情况下与苏联谈判，不与其交恶。
对美国则是“努力与美国保持亲善关系”，因为石原知道日本和满洲都有丰富的煤铁资源，可是缺少最重要的战略资源：石油和橡胶。那玩意全在美国人和英国人手里，所以千万不能和美国人翻脸。只要不和英美翻脸，石原认为英美会默认“满洲国”的存在，因为有一个日本人控制的满洲，正好为英美消除了共产主义南下的忧虑。
对华战略则是“做好稳固日满和北支（华北），完成进行持久战的准备的基础工作”，反对扩大战争。也就是说：挑动在西北的国共内战，同时建设满洲国，巩固华北，堵住俄国人南下，再向南洋渗透，得到马来亚的橡胶和文莱的石油，同时挤走英国人，争取把手伸到“东印”（荷属殖民地东印度群岛，是现在的印度尼西亚），确保石油供应，这以后再和美国进行“最终战争”。日本30年代早期的计划中还有海陆军联合攻占武汉的计划，但在石原的这个计划中，鉴于中国政府实力的已有所加强，日本已经放弃了一旦开战就攻占武汉的计划，因为那是日本国力所不允许的。
中方进攻阶段
备战
中国军队准备进攻上海的第一批部队是第87、88师，原为国民政府的警卫部队，是德国顾问训练出的样板师，全制式德国武器装备，为国民军精锐。秘密开到上海附近后，张治中又建议抽调正规军化装为保安队进驻上海，蒋介石同意了，于是军委会命令驻扎在苏州的装备优良的第2师补充旅第二团换上保安队服装秘密进驻虹桥机场等战略重点，以充实上海兵力（当时上海的中国驻军受限于1932年的《淞沪停战协定》，无正规陆军），深感责任重大的副旅长杨文瑔为此事专程到南京面见军政部长何应钦，请示具体做法，何认为这一做法冒险，担心与日军发生冲突。何应钦还曾拍着张治中的肩膀说：“文白，这是要闹出事来的啊！”（见时任第9集团军作战科长史说的回忆：“八一三凇沪抗战记略”，载“国民党将领抗日战争亲历记”系列之《八一三凇沪抗战》，中国文史出版社1987年版，90－91页）