就在盟军积极准备登陆作战的同时，德意军也在抓紧进行抗登陆准备，意大利海军一直将最好的舰艇保留着，用以对付盟军的登陆。但由于轴心国始终未能查清盟军即将发动登陆的具体准确的时间和地点，因此无法做出有针对性的部署。而意大利海军由于缺乏有效的空中掩护，禁止舰队在盟军作战飞机半径范围里的西西里岛附近海域活动，这样，西西里的防御主要依靠地面部队和航空兵了。
1943年7月，在西西里岛的守军为意军第6集团军，司令是古佐尼中将，下辖2个军，4个野战师、6个海防师又2个海防旅，共约25万人，其中只有里窝那师是摩托化师，具有一定战斗力，其他部队兵员均是从西西里当地人中强征的，普遍存在着强烈的厌战反战情绪，他们认为如果盟军登陆，抵抗越激烈，对家乡的破坏也就越大，所以不愿进行抵抗。岛上还有德军2个师--第15摩托化师和党卫军赫尔曼.戈林装甲师，共约4万余人，这两个师都是德军的精锐部队，原计划是前往突尼斯增援的，后因盟军海空封锁太严，突尼斯又很快失败，这才滞留在西西里岛。名义上属于意军第6集团军，但实际上直接听命于德军南线总司令凯塞林元帅。其中赫尔曼.戈林装甲师装备有德军最先进的“虎式”重型坦克，具有极强的突击力。
防御部署上，在南岸200公里海岸线上，只配置了2个海防师，每师防御正面多达百余公里，而且只构筑了少量工事，这2个师都只装备轻武器，又没有足够的机动车辆，战斗力和机动力都非常有限。守军主力位于岛西北，准备在盟军登陆时实施反击，将盟军赶下海，如果反击不成，就凭借纵深山地，进行持久战。轴心国军队原在西西里岛部署有1400余架作战飞机，但在盟军猛烈攻击下，大部撤回意大利本土，只留下500余架飞机为守军提供空中掩护。
抗登陆准备中最大的困难是德、意之间的矛盾，意大利第6集团军司令古佐尼中将判断盟军极可能在锡拉库扎至杰拉一线登陆，因此打算将意军的里窝那师和两个德军师部署在岛西南部，但凯塞林担心盟军在巴勒莫登陆，那将切断撤回意大利本土的退路，因此不顾古佐尼的反对，将第15摩托化师调到了巴勒莫，并私下嘱咐两个德军师的师长，一旦盟军登陆，立即实施反击，而无需等待意军的命令。这种行为，既分散了轴心国的反击力量，又破坏了指挥体系，对于已经非常薄弱的防务，更是雪上加霜。
5月13日，即突尼斯轴心国军队投降的当天，北非的盟军航空兵就开始对意大利本土、西西里岛、萨丁岛和希腊的机场、港口、交通枢纽、部队集结地和雷达站进行了广泛而又猛烈的空袭，全力消灭、压制德意航空兵，并阻止其部队的机动。
德意军在该地区原有作战飞机1400余架，其中德军飞机800余架，分散配置在西西里岛、萨丁岛、科西嘉岛和意大利本土，在盟军猛烈空袭下，意大利空军司令福吉尔上将和德军第2航空队司令冯.里希特霍芬中将于6月22日决定，将大部分飞机撤往欧洲大陆，只在西西里岛和萨丁岛留下了少量的战斗机和轰炸机，总数不超过500架。
为扩大战斗机的作战范围，盟军于6月11日攻占西西里岛西南110公里的班泰雷利亚岛，并在马耳他岛附近的果佐岛修建了机场，盟军战斗机部队随即进驻这两个岛。
