苏联不断向中苏边境和中蒙边境地区增兵，珍宝岛事件后一度高达114万人。其中，战略导弹基地33个，约10万人；陆军师64个，约80万人；空军飞机3，400多架，约12万人；海军舰艇800多艘，约12万人。苏联在中国北部边境地区陈兵百万这一基本战略态势，从1960年代中期至1980年代初期始终未变。苏联陆续调整中苏边境军区和军兵种的主官，将擅长指挥现代化战争的指挥官调整到第一线任职。1969年夏，西伯利亚铁路一度停止客运，只供军运，用于运输军队人员、坦克、导弹、火炮、车辆、油料、给养。
在中苏对峙中，苏联以国防部部长格列奇科元帅为首的“强硬派”主张使用核武器，达到所谓“一劳永逸地消除中国威胁”的目的。但以勃列日涅夫为首的苏共中央领导人担心战争升级，否定了提议。这是自1962年古巴导弹危机后，苏联最高领导人第二次否决使用核武器，当时中苏两国已达到战争的边缘。
毛泽东、林彪提出“要准备打仗”
1969年3月3日，中国政府就珍宝岛事件向苏联提出强烈抗议。3月4日，《人民日报》、《解放军报》发表社论《打倒新沙皇》，指出苏联是中国面临的主要威胁。3月4日至12日，中国29个省市自治区举行示威游行，人数达4亿人次以上。(《人民日报》，1969年3月13日)
中国出于两国人民生命财产和情谊的考虑，并不希望事态扩大，而主张通过和平方式解决争端。5月24日，中国政府发表声明：“中苏边界问题演变到今天的地步，不是中国方面的责任。但是，中国政府仍然准备通过和平谈判全面解决中苏边界问题，反对诉诸武力。”中国政府在声明中提出解决边界问题的主张：第一，“必须肯定有关目前中苏边界的条约都是沙俄帝国主义强加给中国的不平等条约。但是，考虑到这些条约是沙俄帝国主义在中俄两国人民都处于无权地位的情况下强迫中国签订的，苏联人民是没有责任的，同时还考虑到苏联广大劳动人民在这些土地上长期居住的情况，中国政府从维护中苏两国人民的革命友谊的愿望出发，仍然准备以这些不平等条约为基础，确定两国边界的全部走向，解决边界上存在的一切问题。任何一方违反条约占据另一方的领土，原则上必须全部无条件地归还给对方，不能含糊”。第二，“在肯定以有关目前中苏边界的条约为基础的前提下，可以根据平等协商、互谅互让的原则，对边界上的个别地方作必要的调整。但是，决不能容许采取沙皇占了的是你的，你要占的也是你的这种蛮横态度”。
