在中國東北和東部的中蘇邊境地區，虎頭的軍事戰略地位極為重要。恰好位於哈巴羅夫斯克和符拉迪沃斯托克的中心，處於蘇聯遠東地區烏蘇裏鐵路的咽喉。此外，虎頭還是遠東蘇軍進入中國東北腹地的捷徑。因此，日本關東軍將虎頭要塞作為進攻蘇聯的戰略基地，在這壹地區修建了大規模的軍事要塞工程。
1933年，滿鐵開始修建林口經密山至虎頭的虎林鐵路。通過這條鐵路，日軍可以從北方重鎮哈爾濱直抵邊境地區虎頭要塞區。在修建這條鐵路的同時，1934年，關東軍開始修建虎頭要塞。從要塞上可以看到西伯利亞鐵路、伊曼鐵路橋和蘇聯東南6公裏外的高丘上的伊曼城。西伯利亞鐵路與虎頭面對面時，因為進入平原地區而暴露。
虎頭要塞位於黑龍江省虎林縣虎頭鎮周邊海拔100-150米的萬達山麓，火石山火車炮陣地以西，與俄羅斯伊曼市隔河相望的烏蘇裏江以東。南面是蓮子山，北面是湖北山。整個堡壘的中心由虎山、虎北山、虎東山、虎西山、虎嘯山五個陣地組成。虎山為主陣地，分東、中、西三部分，海拔114.3米，相對高度50多米。四周都是沼澤，形成了壹道不可逾越的天然屏障。
虎山陣地是虎頭要塞的中心部分，是日本守備司令部所在地。地下工程以中虎山為核心，向東西虎山延伸，全長8公裏。這裏的地下軍事設施規模龐大，結構復雜，設施齊全。有指揮所、通信室、兵營、普通學校、廚房、浴室、糧庫、彈藥庫、醫療診所、發電站、廁所、下水道和水井。有通往地面的觀察站、掩體、豎井、通風口和反擊口，在出入通道的關鍵關口設置陷阱和射擊口。
湖北山位置東臨烏蘇裏江，西南為開闊沼澤，形成虎山主陣地東北防護屏障，守衛虎山北翼。虎東山是壹座獨立的小山，海拔103.3米，位於虎山主陣地的東南方，是其東南前衛陣地。這裏的設施雖然規模不大，但比虎山主陣地優越，所有的烹飪和取暖設備都是電氣化的。當時只有壹個有取暖設施的地下堡壘。
西山虎和虎嘯山位於虎山主陣地的西面，地下設施略遜於主陣地。虎溪山海拔119米，胡曉山海拔144米。這兩個地方是虎山主陣地的後援，負責作為守備後的軍事駐地，阻擋敵軍從虎山後面的沼澤和姚穎河防線從西面或南面進攻。
為了抵禦航空炸彈和大口徑火炮的轟擊，所有地下工事都在山腳下開挖，地下工事頂部用混凝土澆築，重要部位用鋼筋混凝土覆蓋，厚度可達3米。在地下堡壘頂部，利用山地丘陵構築繞山作戰掩體和交通壕通過主要陣地，形成具有壹定深度的地面工事，便於平面立體交叉發揮火力，並通過出入口、觀察站、射擊孔和通信設施將地上和地下軍事設施連接成壹個整體。
1939年，被日軍稱為“北滿永久要塞”的虎頭要塞基本完工，而連接各要塞的砂石守備路網、軍營、軍官宿舍等附屬工程建設至1945年。整個堡壘正面100公裏，縱深40公裏。地下工程和隧道長達數十公裏，有6個抵抗樞紐，3個獨立的抵抗支撐點，64個指揮觀察站。其中最大的虎頭阻樞紐有7個永久炮兵陣地，6個挖炮陣地，12永久機槍火力發射點，6個觀察哨，每公裏3個鋼帽堡。主陣地隧道位於地下40米。
日軍修建要塞的最初設想是掩護1部隊從這裏進攻，支援綏芬河、東寧壹線日軍主力進攻海參崴。阻止蘇軍增援部隊從哈巴羅夫斯克(勃利)向南；當面中斷蘇軍的鐵路和公路運輸。3月1939，1，第四邊防警備區成立，由少將倉茂周藏指揮，下轄3個步兵旅(每個步兵旅下轄4個步兵中隊)、1炮兵旅(5個炮兵中隊)、1工兵旅(下轄1)
2月25日，1939，1939，根據83號軍令，3個步兵旅改為1-3區域隊，每個區域隊下轄4個步兵中隊和1炮兵中隊，炮兵隊改為2個炮兵中隊。2月1940，1，根據軍令第50號令，擴編駐軍，增加炮兵中隊13(列車炮)和炮兵中隊14 (410 mm大口徑榴彈炮)。此時，警備區管轄三個地區隊的12步兵中隊和三個炮兵旅的12炮兵中隊，工兵隊仍管轄1工兵中隊。
總兵力約0.8萬人，裝備各型火炮59門，其中7式300mm榴彈炮2門(射程14.8km)，45式240mm榴彈炮2門(射程10.3km)，90式240mm鐵路炮2門，96式2門，45式150mm 4門。1941年，人數達到12000人。
300毫米重炮正在威脅伊曼(今俄羅斯達連列琴斯克)的烏蘇裏江大橋。出於安全考慮，1939年，蘇聯修建了壹條全新的22km鐵路支線，包括兩座橋梁，1座橋梁跨越瓦庫河(вакт，即現在馬裏的諾夫卡河；малиноо).另壹座橋橫跨伊曼河(иман)，距離日軍重炮15km。為了保衛伊曼地區，蘇軍在1939建立了伊曼地區(編號109)，隸屬於第35軍。1940年，這壹地區有10防禦樞紐和104永久性防禦工事。
1941年，蘇軍將原本部署在俄島海岸炮第911連的兩門1905式305毫米榴彈炮(射程13.5公裏)轉讓給了獨立炮兵第295營。1945年8月，蘇軍還將強力榴彈炮第224旅(裝備24門б-4 203mm榴彈炮，射程17km)調往這壹地區。為了進攻戰略要地，日軍於5438年6月+0942年+10月交付了部署在東京灣要塞的410 mm重型榴彈炮(日軍稱試制41炮榴彈炮)。
該炮最大射程20公裏，彈長4米，彈徑400毫米，長1.2米，最大裝藥量1噸，有200發炮彈。炮口直指蘇軍東南部的伊曼鐵路橋和拉佐水塔，試圖壹舉摧毀蘇軍運輸線和生命線。巨炮陣地為圓形環墻結構，上部覆蓋半球形炮塔。環墻高15米，裸露部分高5米，直徑30米，厚4米。環墻設置壹個3米寬的炮門，用200 mm厚的鋼板開閉。
該炮全重318噸，炮管長13.455米，射程-5至75度，射程360度，彈重1噸，彈丸初速580米每秒，射程20公裏。與此同時，在虎頭鎮以西30公裏的火石山已經建成了壹個火車炮陣地，駐紮著壹個火車炮中隊。
最初的基地位於湖頭。因為射程遠，機動性強，被挪到了火石山。7月1945日，6月10日，日軍撤銷第四前沿警備，將主力轉移至122師。根據軍事命令。106成立15邊防警備區，由原第4邊防警備區指揮，下轄4個步兵中隊，2個炮兵中隊，1列車炮兵中隊，1速射炮兵中隊，1工兵。
裝備的重炮包括1 410毫米榴彈炮、2門7 300毫米榴彈炮、2門90 240毫米鐵道炮、2門45 240毫米榴彈炮、2門96和4門45 150毫米加農炮、2門38 75毫米野戰炮。蘇軍進攻前夕，炮兵中隊面對面撤回牡丹江。