Sau khi hoàn tất đánh chiếm bán đảo Triều Tiên và dựng nên nhà nước bù nhìn Mãn Châu, cộng thêm tình hình châu Âu lúc đó đang căng thẳng cùng và với việc Liên Xô đang bận đối phó ở đó, quân đội Nhật lại tấn công vào lãnh thổ Cộng hòa nhân dân Mông Cổ tại khu vực sông Khalkhyn Gol. Trước đó quân đội Nhật từng tấn công vào lãnh thổ Liên Xô tại khu vực hồ Khasan vào tháng 7-1938. Nhưng chỉ trong mấy ngày, quân xâm lược bị đánh bại thảm hại và phải ký kết hiệp định chấm dứt cuộc xâm lược. Quân đội cả hai phía đều được triển khai dọc biên giới và đặt trong tình trạng báo động cao.

Năm 1939, Nhật thành lập nhà nước bù nhìn Mãn Châu, phía Nhật lấy sông Khalkhyn Gol làm ranh giới giữa Mãn Châu và Cộng hòa nhân dân Mông Cổ. Đáp lại, Cộng hòa nhân dân Mông Cổ và đồng minh Liên Xô tuyên bố rằng biên giới cách dòng sông 16 km (10 dặm) về phía đông của dòng sông, ngay phía đông làng Nomonhan.[4]

Lực lượng quân đội chủ yếu của chính phủ Mãn Châu là Đạo quân Quan Đông của Nhật, bao gồm một số đơn vị lính tinh nhuệ của Nhật Bản, ngoài ra còn có sư đoàn IJA 23 đồn trú tại vùng phía tây Mãn Châu gần sông Hailar, một nhánh sông Amur dưới sự chỉ huy của tướng Komatsubara Michitarō và một số sĩ quan quân đội Mãn Châu và một số đơn vị biên phòng Mãn Châu.

Lực lượng của phía Liên Xô bao gồm Sư đoàn đặc biệt số 57 đồn trú tại Quân khu Trans-Baikal với nhiệm vụ bảo vệ biên giới giữa Siberia và Mãn Châu. Ngoài ra còn có một số đơn vị nhỏ của Mông Cổ.