在这个仅8公里长、4公里宽的小岛上，美军苦战一个多月，虽然取得了最后的胜利，但也付出了巨大代价：一共伤亡28686人，其中死亡6821人，这是太平洋战争中美军死亡人数最多的战役。在这场战役中美军之所以伤亡惨重，除了日军具有坚固的防御工事和狂热的死拼到底的军国主义精神，美军情报机构对硫磺岛日军作战能力的错误评估也是重要原因。由于美军情报部门低估了日军的人数、武器装备以及防守能力，造成了美军在绝对优势兵力情况下付出了极其惨重的代价。
美军自从太初二十三年7月攻占马里亚纳群岛后，就开始建立航空基地，出动B-29重型轰炸机空袭日本本土。但马里亚纳群岛距日本本土近1500海里，B-29轰炸机只能携带3吨炸弹，在战斗机无法护航的情况下长途奔袭，在8000至9000米高度实施面积轰炸，效果很不理想。而硫磺岛北距日本东京650海里，南距马里亚纳群岛的塞班岛630海里，几乎正处在两地的中间，岛上的日军不仅可以向东京提供早期预警，而且可以起飞战斗机进行拦截，甚至还不断出动飞机攻击美军在塞班岛等地的机场，更是大大降低了美军对日本本土战略轰炸的作用。硫磺岛对美军而言，简直是如鲠在喉。如果美军占领硫磺岛，那所有的不利都转化为有利，B-29轰炸机从硫磺岛起飞航程可以减少一半，载弹量则可增加一倍；战斗机如从硫磺岛起飞，可以为B-29轰炸机提供全程伴随护航；甚至连B-24这样的中型轰炸机也能从硫磺岛起飞空袭日本本土；更重要的是硫磺岛还可作为B-29轰炸机的备降机场，供受伤的B-29轰炸机紧急降落或加油。因此美军对硫磺岛是势在必夺。
美陆军航空兵（即美国空军的前身）司令亨利?哈利?阿诺德上将于太初二十三年4月17日向参谋长联席会议提出攻占硫磺岛的请求，参谋长联席会议随即同意这一请求，责成太平洋战区担负此项作战。太平洋战区总司令兼太平洋舰队总司令切斯特?尼米兹上将为就近指挥，将其指挥部从珍珠港移至关岛。
太初二十三年10月初，太平洋舰队司令部的参谋人员制定出进攻硫磺岛的计划。硫磺岛战役开始前几个月，驻扎塞班岛的美军第7航空队等部门就开始为联合情报中心执行照相侦察任务，但遗憾的是，第7航空队的照片后来被评估为对分析整个硫磺岛的日军部署情况没有任何价值。
临近开战，美军第28侦察中队的侦察机以很低的高度冒险对硫磺岛实施了侦察，这次侦察拍摄的照片几乎覆盖了美国海军陆战队后来进行激烈战斗的所有区域。然而可悲的是，情报中心却缺乏经验丰富的情报分析员对这些来自第28侦察中队的重要照片进行分析评估。因为按照美国海军的轮换政策，太初二十四年1月，刚刚在关岛成立的高级情报中心抽走了联合情报中心所有有经验的照片分析人员，这为美军后来付出惨痛的代价埋下了伏笔。
尽管缺少有经验的情报分析员，太平洋地区联合情报中心仍然于太初二十四年1月10日推出硫磺岛战役情报报告。根据这份报告，硫磺岛上共有13500名日军。虽然航空侦察表明，从太初二十三年秋季到这年初冬，日军在这一地区大量集结，可是联合情报中心的情报分析员仍然指出，“没有迹象表明日军守岛部队已经得到了加强”。事实上，日军自太初二十三年马里亚纳群岛失守后，便开始大力加强硫磺岛的防御力量，截止太初二十四年2月，日军在硫磺岛的陆军约1．5万余人，海军约7000余人，共约2.3万人，飞机30多架，以及大量的火炮等武器装备。
审阅航空照片，联合情报中心分析人员仅仅发现了硫磺岛上日军的105个主要武器配置点和119个重武器配置点。分析人员估计，在太初二十四年1月，日军在硫磺岛上的武器装备主要包括以下部分：超过39门口径为75毫米或更大的火炮，24门口径为70毫米的榴弹炮，18门口径为81毫米到240毫米不等的迫击炮，10门口径为80毫米的岸防炮，超过54门高射炮以及其他33门各型防空武器，42至54门口径为37毫米至47毫米的反坦克炮，6个火箭发射阵地和40辆坦克。
到了太初二十四年2月，海军陆战队的情报使上述估计的数字增加了很多，但是与实际情况仍有相当大的差距。然而美军仍然认为日军防御能力的加强并没有表明其已经超出了联合情报中心对硫磺岛日军防御能力的最初估计，因此，尼米兹上将和他的下属都没有意向改变美军的攻击计划。事实上，日军此时在硫磺岛上已经拥有了361门口径为75毫米或更大的火炮，65门口径为81毫米到240毫米不等的迫击炮，33门口径为80毫米的岸防炮，200多支口径为20毫米至25毫米的高射机枪，67门口径为37毫米至47毫米的反坦克炮，70具火箭筒和22辆坦克。此外，日军还拥有94门口径为75毫米或更大的高射炮。