QĐNDVN sử dụng 2 đại đoàn (308, 312), 2 trung đoàn (98, 174), 4 đại đội pháo binh, 2 tiểu đoàn công binh, 2 đại đội bộ đội địa phương và dân quân du kích mở chiến dịch tiến công tuyến phòng thủ trên đường số 18 (đoạn Phả Lại - Uông Bí); đồng thời huy động 2 đại đoàn (304, 320) đánh du kích ở vùng trung du và đồng bằng Liên khu 3 để phối hợp với chiến dịch Đường số 18. Trong chiến dịch, cả ở vùng tự do và vùng Pháp tạm chiếm, đã huy động hơn 2.200 tấn lương thực, 1.000 con trâu, bò, lợn. Hơn 110.000 lượt dân công quy thành 1.288.000 ngày công phục vụ chiến dịch.

Phía Pháp có Binh đoàn cơ động số 6, về sau tăng cường thêm tiểu đoàn 6 dù (6è BPC), yểm trợ bởi pháo binh và cơ giới, cùng quân đồn trú của Quốc gia Việt Nam. Tổng số lực lượng ở khu vực đường 18 là 11 tiểu đoàn (kể cả GM7 đứng chân ở Phả Lại) và hai đại đội pháo 105mm (tám khẩu) đặt ở Đông Triều.