为打败伊拉克、“解放”科威特，美国进行了系列周密的战争准备。8月2日，即伊拉克进攻科威特的当天，美国“独立”号航空母舰就立即驶向波斯湾，进行战场侦察。8月4日，美国制订了代号为“沙漠盾牌”行动的计划。7日，美国总统布什正式签署该计划，下令向中东大量增调军队，准备“解放”科威特。到11月10日，根据“沙漠盾牌”计划到达海湾的美军陆、海、空部队已达23万人。美还把最新式的武器，如F—117隐形战斗机、M—1坦克、“阿帕奇”式反坦克直升机、“爱国者”式防空导弹、“哈姆”式反雷达导弹等，大量调往中东，并出动了五六艘航空母舰在海湾地区游弋，掩护备战活动，对伊施压。到1991年1月15日，即正式开战前两天，美军在海湾地区的总兵力达到43万人、装备坦克和装甲车各2000余辆、飞机1200余架、直升机1500余架、舰艇100余艘。美军最终到海湾参战的部队达54万余人，与参加越战高峰时期的兵力相当。
外交上，美还派高级官员四处游说，要求其盟国出人、出钱，助其“解放”科威特。自8月13日起，英国、比利时、澳大利亚、加拿大、法国、荷兰、意大利、孟加拉等国相继表态加入以美国为首的多国部队，对伊拉克进行海上封锁。一些阿拉伯国家，如埃及、摩洛哥、叙利亚等，也派兵参与以美国为首的多国部队。美国国防部宣称：直接参与“沙漠风暴”行动的除美军外，还包括来自英、法、埃、叙、沙、科、阿联酋、巴林、阿曼、卡塔尔、阿富汗、阿根廷、澳大利亚、孟加拉、比利时、加拿大、捷克斯洛伐克、丹麦、德国、希腊、匈牙利、、意大利、摩洛哥、荷兰、挪威、新西兰、巴基斯坦、波兰、南朝鲜、塞内加尔、塞拉内昂、新加坡、西班牙、瑞典、叙利亚、洪都拉斯、土耳其等38个国家的近40万军队。他们中出兵最多的如英国，参战部队达4.2万人、22艘战舰、85架飞机、300多辆坦克、近300辆装甲车；最少的如希腊派出了一艘护卫舰。而匈牙利、新加坡、塞拉内昂各派出了一支医疗队，只有象征意义。