四野渡海兵團認真研究了金門作戰的教訓後，在戰前進行了較長時間的訓練。組成渡海兵團的兩個軍——第4O軍和第43軍、都是有光榮歷史的英雄部隊，它們同第38軍、第39軍、第41軍一樣，都是第四野戰軍的頭等主力。第40軍的前身是東北野戰軍第三縱隊，系抗戰勝利後進入南滿的八路軍山東部隊組成，成立後在東北解放戰爭中戰績卓著，是有名的「旋風隊」。第43軍的前身是東北野戰軍第六縱隊，該部是人民解放軍歷史最悠久的部隊。該軍第127師最早的前身是1925年成立的國民革命軍第四軍第34團（後改稱獨立團，由葉挺任團長），是中國共產黨最早建立的一支武裝力量，以後參加過南昌起義和井岡山會師，紅軍時期就是紅四軍和紅一軍團的骨幹部隊，進軍東北後也是主力之一。這兩支部隊過去雖然從來沒有水戰的經驗，但是部隊的軍事素質較高，士氣高昂，在海邊又進行了較長時間的實地演練，因而很快就較好地掌握以簡陋的器材渡海作戰的要領。
四野渡海兵團經過精心的準備，根據海南島的具體情況，採取了一系列新的作戰方式： 吸取金門作戰敵情、海情不明即倉促發起攻擊的教訓，進行了為時三個月的周密準備，特別是參戰各部隊進行了登陸和海上戰鬥的訓練，研究了對付敵軍軍艦和登陸作戰的各種辦法。
吸取金門作戰船隻不足即實行登陸的教訓，在廣東全省大量籌集船隻，先後徵集到4000名船工和2100餘艘船隻，保證了一次運載10萬人以上的登陸部隊還有餘。
吸取金門登陸部隊上岸後立足不穩的教訓，先以小部隊實行偷渡，和島上的瓊崖縱隊會合，便大部隊一登陸就得到有力的接應，能站穩腳跟並穩步發展。
吸取金門作戰第一梯隊只以少數兵力登陸，以寡擊眾的教訓，正式開始強渡時第一梯隊就使用5萬兵力，帶足彈藥糧食，準備不依靠後援獨立發展。這樣第一梯隊上岸後與接應部隊一會合，就同島北面守敵兵刀相差無幾，人民解放軍的戰鬥力又高於國民黨軍，從而確保了陸上戰鬥的勝利。