Через четыре дня после форсирования реки Тигр разведчики Александра заметили в отдалении персидскую конницу. По сохранившимся сведениям Александр перестроил свою армию в боевой порядок, а потому дальнейшее его продвижение существенно замедлилось. Последующие данные разведки показали, что замеченная персидская конница является не отрядом главных сил, а разведкой численностью примерно в 1000 воинов: Оставив свою армию, продолжавшую медленное наступление, Александр выехал вперед со своим царским эскадроном и отделением легкой конницы пэонов (Paeonian – они формировались из всадников фракийского племени, жившего севернее Македонии, командовал пэонами князь Аристон, общая численность пэонов была невелика – несколько сот человек). Персы бросились врассыпную при его приближении, потому вместо встречного боя столкновение превратилось в охоту по степи за персидскими всадниками. Часть из персидских кавалеристов была убита, часть – взята в плен. Из допроса пленных Александр многое узнал по поводу сил и направления перемещений армии Дария, о различных контингентах, составлявших его войска. Персидская империя даже после того, как Александр отвоевал у нее Малую Азию, Египет и побережье Леванта, была все еще очень большой, и ее военный потенциал был огромен.
Александр как всегда планировал нанести удар конницей по левому флангу противника. В этот раз Дарий сосредоточил на своем левом фланге лучшие конные силы. Бесс (Bessus), сатрап Бакт-рии (северо-восточные персидские области, соответствующие современному северному Афганистану и смежным территориям) командовал персидским левым флангом, возглавляя приведенные с собой отряды бактрийцев и подразделение индийской конницы. Среди других контингентов здесь были азиатские скифы, арахозии (Arachotians, из южного Афганистана со своим сатрапом Барсаен-том), гирканцы из южной части прикаспийской степи и их восточные соседи арии (Areians) под командованием сатрапа Сатибарзана (Satibarzanes). Состав остальной армии также был многонационален. Под знамена Дария были призваны персы с берегов Персидского залива, мидяне и подвластные им народы, собранные из районов Суз и Вавилона, месопотамские сирийцы под командованием доверенного офицера Дария Мазея. Полная численность войск составляла 40 тысяч конницы, 1 миллион пехоты, 200 колесниц с косами на колесах и несколько слонов, примерно пятнадцать (слонами помогли индийцы с западного берега Инда).
Эта армия расположилась лагерем возле села Гавгамелы (Gaugamela – буквально: «Верблюжий сарай») рядом с рекой Бумо-да (Bumodus) в 75 милях западнее Арбелы (Arbela, город в Ассирии, ныне Эрбил). Неблагоприятные для персов условия местности помогли при Иссе македонцам одержать победу. На этот раз Дарий сам выбрал поле сражения на восточном берегу реки Тигр недалеко от развалин древней ассирийской столицы Ниневии. Местами землю на этом поле пришлось выровнять, чтобы неровности и отдельные камни не мешали атаке колесниц. Встреча армий произошла в последний день сентября 331 г. до н.э. Когда македонцы подошли к расположению передовых частей персов, был уже вечер. Дарий, опасаясь неожиданного нападения, приказал построить свое войско в боевой порядок. Всю ночь, окруженный факелоносцами, он объезжал боевые построения. Наутро персидские воины еле держались на ногах от усталости, измученные непрерывным напряжением прошедшей ночи.
Александр не хотел вводить своих солдат в битву прямо с марша. После тяжелого перехода людям необходимо было дать отдых, и царь, твердо уверенный, что персы не решатся покинуть облюбованное ими поле, приказал располагаться на ночлег неподалеку от персидских позиций. Македонские полководцы со страхом смотрели на огромную равнину, откуда, как шум волн, доносился смутный гул голосов. Правильные ряды персидских костров начинались совсем рядом и тянулись вдаль во все стороны, насколько хватало глаз. Устрашенные многочисленностью неприятельского войска, полководцы во главе с Парменионом явились в палатку Александра и умоляли его, если уж он твердо решил дать здесь сражение, не дожидаться утра, а воспользоваться темнотой, которая скроет численное превосходство персов. «Я не краду побед!» – отвечал Александр и, отпустив приближенных, заснул крепким сном.
Конечно, в ночном нападении было множество преимуществ. Но нужно отметить, что хотя Александр часто удивлял своих врагов быстрыми ночными маршами, он предпочел проводить сражения при дневном свете.
Лагеря двух армий отстояли примерно на семь миль. Их разделял еще ряд холмов, так что противники не могли видеть друг друга.
Александр проснулся во время второй смены часовых (вероятно за пару часов перед полуночью). Взяв с собой отряд гетайров и легковооруженных солдат, он провел разведку выбранного Дарием поля битвы. Поднявшись на гребень холмов, македонцы обозревали персидские позиции, ярко освещенные сигнальными кострами. Яркий свет луны благоприятствовал подобным действиям, но одновременно вынуждал македонцев держаться вдали от персидских передовых дозоров. Македонцев удивило, что персы не построили никакого укрепленного лагеря, а проводили ночь в боевом строю на позициях. (Сведения о том, что македонцы построили лагерь, вероятно, ошибочны, но они расставили свои палатки на косогорах, что, по крайней мере, защищало их от возможной атаки колесниц). В любом случае армия Александра успела хорошо поесть и отдохнуть.
Персидский оперативный план нам известен в подробностях, поскольку греки захватили и сберегли записи инструкций Дария своим офицерам. Левое персидское крыло, противостоявшее ударной коннице Александра (македонский правый фланг) состояло из 8000 конных бактрийцев и индийцев сатрапа Беса, 1000 сакских конных лучников, 2000 всадников-арахозиев с сатрапом Барсаентом, 1000 всадников-сузиев, 2000 всадников-кадусиев. Еще там были согды, скифы, индийские горцы, пехота и конница персов. Многие из этих народов веками не ведали горечи поражений.
Основная масса персов располагалась в центре. Здесь в соответствии с обычной персидской тактикой находился и царь со своим царским окружением и телохранителями. Правое крыло удерживали воины из Сирии, Месопотамии и с берегов Персидского были единственные отряды, вооружение которых превосходило оружие и броню фалангистов, а потому в критический момент они могли пробить строй македонской фаланги и решить исход сражения. Армия Александра насчитывала около 40000 пехоты и 7000 конницы.
