既然战役方向定在西南前线，布鲁西洛夫把夺取加利西亚重镇伦贝格作为阶段性目标，这里是维系奥匈军队与德军的交通、联络中枢。
攻势力求对加利西亚的奥匈军队造成尽可能大的杀伤，若有可能，则尽量迫其退出战争。
西南方面军将在长约200公里的战线上同时伸出3支矛头，北翼的第11集团军攻击奥匈第2集团军，南翼的第8集团军攻击奥匈第3和第7集团军的结合部，居中的第7集团军攻击奥匈第2集团军北侧的德军南方集团军，以牵制其无法南下援助奥匈。
俄军总兵力计40个步兵师和8个骑兵师，敌人军队估计有26个步兵师和1个骑兵旅，俄军显然占有数量上的优势。由于西南方面军北面的两个方面军不愿投入作战，布鲁西洛夫无法在主攻方向之外发动牵制性进攻，只能在加里西亚做单一性突破。
此外，虽然逃亡的现象在克伦斯基造访前线后有所减少，但此前的兵员流失已使各部队战斗力普遍缩水一半甚至三分之二，使得布鲁西洛夫缺乏足够的预备队。
这意味着即使这场攻势能获得成功，他也没有力量做进一步拓展。另一项困难在于军官。由于此前克伦斯基曾表达对大部分军官的不满，布鲁西洛夫替换了一大批无法打赢战争的将领。
当这轮大清洗由集团军到军和师，一级级向下贯彻时，引起了军官们的极大抵触。
他们把撤换行动视作对整个军官团的威胁，许多军官变相罢工，有人声称体弱多病，有人声称年迈体衰，有人则不告而别。结果，许多临时军官在最后时刻走马上任，有的完全没有带兵经验，有的则是士兵从自己人中推举产生的。
尽管如此，布鲁西洛夫仍然认为他的部队已经做好准备，而且比之前沙皇俄国时期准备的还要好。他的这份乐观，主要来自物资方面。
敦促俄国留在战争中的盟友们，特指英法意，在看到克伦斯基的愿意主动充当冤大头以后，便让人纷纷送来军需品，武器、弹药、被服、食物、药品的丰富程度前所未有。
1917年6月27日，陆军总参谋长兼前敌总指挥布鲁西洛夫宣称，俄军已经完全做好准备。
在俄军酝酿攻势的同时，其当面之敌，尤其是德军并非浑然不觉。相反，俄军的异常早就在德军的掌握之中。
早在6月中旬，东线德军参谋长马克斯·霍夫曼将军在日记里明确写道：俄国人开始活跃起来了。德军此后的空中侦察也表明，俄军正在准备行动。
许多通往前线的桥梁被加固或修复，新建数条窄轨铁路用以运送物资，部队的集结和开进也一目了然。通过对航拍照片和从彼得格勒搜集来的情报的研判，霍夫曼将军判断俄军将对加里西亚的奥匈军队下手，战役目标有可能是伦贝格，且可能视情况对东线中段的德国南方集团军实施侧翼包抄。
霍夫曼的判断相当接近事实。但这并非德军料敌先机，而是俄军的准备过于明目张胆，缺乏必要的掩护。部队开进和抢修道路的工作全在白天进行，集结地和仓储站也没有任何伪装。