Ngày 23 tháng 3 năm 1942, Chỉ thị 40 của Quốc Trưởng về việc xây dựng Bức tường Đại Tây Dương, với chức năng phòng chống lại quân Đồng Minh từ Anh kéo sang đổ bộ xâm chiếm châu Âu, chính thức được thực thi. Một loạt hệ thống ụ súng bê tông, lô cốt súng máy, bãi mìn và chướng ngại vật trên bãi biển được xây dựng dọc bờ biển nước Pháp. Các công sự ban đầu được xây dựng tập trung ở quanh các cảng, nhưng được mở rộng sang các khu vực khác từ cuối năm 1943.[31] Mặc dù đã bị suy giảm nặng nề về sức mạnh và nhuệ khí sau sự thất bại của các chiến dịch ở Liên Xô, Bắc Phi và Ý, Quân đội Đức Quốc Xã vẫn là một lực lượng rất mạnh. Tuy nhiên, các đơn vị Đức đóng quân dọc bờ biển Pháp từ cuối năm 1943 phần lớn là các đơn vị mới được thành lập và các đơn vị kinh nghiệm đang được nghỉ ngơi và tái trang bị sau khi chiến đấu ở Mặt trận Phía Đông, với tổng cộng khoảng 856.000 lính đóng quân ở khắp nước Pháp, chủ yếu xung quanh khu vực Eo biển Manche. Họ được hỗ trợ bởi 60.000 lính Hilfswillige (lính Liên Xô và Ba Lan phục vụ trong quân đội Đức).[32]

Dưới sự chỉ đạo của Thống chế Erwin Rommel và Gerd von Rundstedt, hệ thống phòng thủ của Bức tường Đại Tây Dương đã được nâng cấp mạnh mẽ; trong sáu tháng đầu năm 1944, 1,2 triệu tấn thép và 17,3 triệu thước khối bê tông đã được lắp đặt.[33] Bờ biển phía bắc nước Pháp cũng được lắp đặt với bốn triệu quả mìn chống bộ binh và chống tăng, cùng 500.000 chướng ngại vật trên bãi biển.[33]

Ở trên và sau Bãi Sword, 20 cứ điểm, bao gồm một số trận địa pháo, đã được xây dựng. Khu vực bờ biển được lắp đặt một loạt cọc gỗ, mìn và các chướng ngại vật chống tăng và tàu đổ bộ.[4] Ở sâu trong bãi biển, một mạng lưới giao thông hào, ụ pháo chống tăng, ụ pháo cối và súng máy cũng được xây dựng. Dãy hàng rào dây thép gai được lắp đặt quanh các cứ điểm và dọc bãi biển. Khu vực bờ biển phẳng và thoáng được bảo vệ bởi các boongke rải rác, với súng máy và chốt bắn tỉa đặt trong các tòa nhà dọc bãi biển. Để củng cố hệ thống phòng thủ, sáu cứ điểm đã được xây dựng, mỗi cứ điểm có ít nhất tám khẩu pháo chống tăng Pak 38 50mm, bốn khẩu pháo 75mm và một khẩu 88mm. Một trong những cứ điểm mạnh (được người Anh đặt định danh là Cod) có hướng nhìn thẳng ra phân khu Queen. Các con đường nối bãi biển với đất liền bị chặn lại bởi nhiều chướng ngại vật, và phía sau các bãi biển, sáu khẩu đội pháo được bố trí, ba trong số đó được đặt tại các cứ điểm; những khẩu đội này ban đầu được trang bị từ bốn khẩu 100 mm và sau được nâng cấp lên mười khẩu 155 mm.[4] Ngoài ra, ở phía đông sông Orne là Trận địa pháo Merville, nơi đặt bốn khẩu pháo 100 mm của Tiệp Khắc, có thể bao quát toàn bộ Bãi Sword và hạm đội tàu chiến ngoài khơi.[34][35] Khu vực giữa Cherbourg và sông Seine có tổng cộng 32 khẩu đội pháo có khả năng bắn tới năm bãi biển đổ bộ; một nửa trong số chúng được đặt trong các lô cốt bê tông cốt thép dày 1,8 m.

Từ mùa xuân năm 1942, đã có hơn 8.000 lính thuộc Sư đoàn Bộ binh 716 của Trung tướng Wilhelm Richter đóng quân tại Calvados thuộc bờ biển Normandie.[36] Vào tháng 3 cùng năm, Sư đoàn Bộ binh 352 tiếp quản khu vực phía tây Calvados và Sư đoàn Bộ binh 716 chuyển về khu vực bãi biển rộng 13 km ở phía bắc Caen. Sư đoàn có tổ chức gồm bốn trung đoàn bộ binh tiêu chuẩn, hai tiểu đoàn Ostlesgionen và các đơn vị pháo binh.[37] Có bốn đại đội bộ binh đóng dọc Bãi Sword, trong đó có hai đại đội đóng tại khu vực hướng thẳng ra phân khu Queen, và các đại đội còn lại đóng ở sâu trong đất liền.[4] Ở trong đất liền là Sư đoàn Panzer 21 hùng mạnh của Trung tướng Edgar Feuchtinger, với quân số 16,297 lính đóng dọc hai bên sông Orne và xung quanh Caen để có thể nhanh chóng tổ chức các cuộc phản công nếu có một cuộc đổ bộ diễn ra.[38][39][40] Vào tháng 5 năm 1944, thêm hai tiểu đoàn Panzergrenadier (Bộ binh Cơ giới) và một tiểu đoàn pháo chống tăng thuộc biên chế Sư đoàn Panzer 21 được thuyên chuyển qua sư đoàn của Richter.[37] Một tiểu đoàn cùng các đơn vị pháo chống tăng và pháo 155 mm của sư đoàn được lệnh đóng quân ở Đèo Périers, có độ cao khoảng 50 mét (160 ft) so với mực nước biển và cách Bãi Sword 3 dặm (4,8 km) về phía nam.[27][41][42]