Bằng tài thao lược, Nguyễn Huệ đã vận dụng sáng tạo, hiệu quả các biện pháp và thủ đoạn tác chiến, giải quyết một cách mẫu mực vấn đề nghệ thuật quân sự, đánh bại cuộc tấn công quy mô lớn của quân Xiêm.

Nhân cớ nhận được sự cầu viện của Nguyễn Phúc Ánh, mùa Hạ năm Giáp Thìn (1784), vua Xiêm sai hai tướng Chiêu Tăng và Chiêu Sương thống lĩnh hai vạn thủy quân và 300 chiến thuyền vượt biển sang xâm lược nước ta. Để bảo đảm chắc thắng, vua Xiêm còn phái hai tướng Lục Côn và Sa Uyên đem ba vạn quân đánh chiếm nước ta bằng đường bộ. Các đạo quân này liên tục được tăng viện bởi quân bản bộ của nhà Nguyễn. 

Tuy nhiên, những thất bại liên tiếp của quân Nguyễn trước quân đội Tây Sơn đã phần nào làm cho các tướng Xiêm thận trọng. Vì vậy, trong đợt tiến công xâm lược Đại Việt, các tướng Xiêm - Nguyễn đề ra phương châm tác chiến đánh đến đâu củng cố đến đó, vừa đánh chắc, vừa giải quyết nhanh. Thực hiện phương châm đó, sau khi phát động cuộc chiến tranh xâm lược, liên quân Xiêm - Nguyễn không đánh thẳng vào thành Gia Định ngay, mà tiến hành đổ bộ và chiếm giữ Rạch Giá, để xây dựng khu vực này thành một tiền đồn chiến lược vừa bảo đảm cung cấp lương thảo, vừa thuận lợi trong việc tiến công hoặc rút lui. Bởi vậy, dù có một lực lượng thủy quân hùng hậu và phương tiện chiến tranh lớn mạnh, song cuộc tiến công của liên quân Xiêm - Nguyễn rất chậm, trong vòng 03 tháng (từ tháng 7 đến tháng 10 năm 1784), mới chỉ tiến được lên Cần Thơ, chiếm giữ đồn Ba Xác, Trà Ôn, rồi dừng lại ở Sa Đéc.

Trước sự tiến công xâm lược của giặc, tướng Tây Sơn ở Gia Định là Trương Văn Đa, một mặt đem thủy quân từ Gia Định tiến xuống Long Hồ (tỉnh Vĩnh Long ngày nay) ngăn chặn giặc; mặt khác, sai Đô úy Đặng Văn Trấn về Quy Nhơn báo cáo rõ tình hình. Tuy không đủ sức đánh bại cuộc tiến công của liên quân Xiêm - Nguyễn bởi sự chênh lệch quá lớn về lực lượng, nhưng quân Tây Sơn luôn bám sát giặc, kiên quyết cố thủ, giữ vững Long Hồ - đối diện với căn cứ quân Xiêm - Nguyễn ở Sa Đéc, án ngữ đường tiến quân của Nguyễn Ánh và các tướng Xiêm. Tại Quy Nhơn, sau khi nhận được tin cấp báo từ Gia Định, Nguyễn Huệ cùng các tướng Võ Văn Dũng, Trần Quang Diệu, Bùi Thị Xuân thống lĩnh hai vạn quân Tây Sơn thiện chiến lập tức khởi binh. Khoảng đầu năm 1785, quân Tây Sơn đổ bộ và đóng quân ở Mỹ Tho. Tại đây, cùng với việc tổ chức ngay lực lượng nắm tình hình địch, Nguyễn Huệ còn đặc biệt quan tâm và tập trung nghiên cứu, đánh giá đặc điểm tình hình. Qua đó, không chỉ giúp cho vị tướng trẻ tài ba, mưu lược nắm chắc bản chất của quân xâm lược sau những thắng lợi bước đầu, nhất là mâu thuẫn gay gắt bởi sự kiêu căng, khinh mạn của quân Xiêm đối với Nguyễn Ánh và giữa nhân dân Gia Định với quân Xiêm - nhân quả của sự bạo ngược, đàn áp nhân dân, giết người, cướp của vô cùng tàn bạo của giặc, mà còn đánh giá chính xác lợi thế về địa hình - vị trí đóng quân của địch, cũng như thuận lợi, khó khăn khi ta thực hành tác chiến ở địa bàn sông nước. Đây chính là những cơ sở khoa học quan trọng để Bộ Chỉ huy quân Tây Sơn, đứng đầu là Nguyễn Huệ quyết định không tiến công thẳng vào đại bản doanh thủy quân giặc ở Sa Đéc mà kéo chúng ra khỏi căn cứ, dụ dẫn chúng đến khu vực đã lựa chọn, có lợi cho ta, bất lợi cho giặc, bí mật tập trung lớn lực lượng đánh một trận tiêu diệt toàn bộ thủy quân Xiêm - Nguyễn.

Thực hiện quyết tâm đó, trước hết, Nguyễn Huệ và Bộ Chỉ huy quân Tây Sơn đã triệt để lợi dụng địa hình thiên hiểm, bí mật tạo lập thế trận hiểm hóc đánh địch. Đây là một trong những nét nghệ thuật quân sự đặc sắc, một nguyên tắc giành thắng lợi trong tác chiến. Nếu tận dụng được địa hình, tổ chức bố trí lực lượng, phương tiện chặt chẽ, khoa học, hình thành thế trận liên hoàn, hiểm hóc, “dồn địch mà đánh, chia địch ra mà diệt”, đánh địch cả phía trước, bên sườn, phía sau, làm cho địch không biết đâu mà chống đỡ đẩy địch vào thế bị động, tinh thần hoang mang dẫn tới bị tiêu diệt. Nắm chắc được điều đó, Nguyễn Huệ đã quyết định lựa chọn sông Mỹ Tho, đoạn từ Rạch Gầm đến Xoài Mút để quyết chiến với địch. Bởi lẽ, đây là đoạn sông dài khoảng 07 km, lòng sông rộng, đủ để dồn hàng trăm chiến thuyền quân Xiêm. Đồng thời, với sự kết hợp tự nhiên giữa hai con sông nhỏ Rạch Gầm, Xoài Mút, sông Trước, sông Sau1 với địa thế hai bên bờ sông Mỹ Tho và cù lao Mỹ Sơn, tạo ra thế thiên hiểm trong hoạt động tác chiến và điều này đã được vị tướng đầy mưu lược Nguyễn Huệ phát hiện. Từ thực tế đó, Nguyễn Huệ triệt để lợi dụng sự thiên hiểm của địa hình, tạo lập thế trận mai phục hiểm hóc. Theo đó, thủy quân và thuyền chiến Tây Sơn được giấu kín trên hai sông Rạch Gầm, Xoài Mút và sông Sau; pháo binh và bộ binh được bố trí bí mật ở hai bên bờ sông Mỹ Tho và trên cù lao Thới Sơn. Với thế trận này, khi quân Xiêm - Nguyễn lọt vào sông Trước, lực lượng thủy binh Tây Sơn từ hai con sông nhỏ Rạch Gầm và Xoài Mút tiến ra đánh “chặn đầu, khóa đuôi”, dồn thuyền giặc vào khu vực lựa chọn. Lực lượng pháo binh Tây Sơn nắm chắc thời cơ, bắn xối xả vào thuyền chiến quân Xiêm - Nguyễn, kết hợp với bộ binh đánh “thốc” vào bên sườn đội hình cơ động của giặc, chia cắt đội thuyền chiến Xiêm - Nguyễn ra nhiều mảng để tiêu diệt.

Thứ hai, thực hiện mưu kế “điệu hổ ly sơn” dẫn dắt chúng vào nơi ta chuẩn bị để tiêu diệt. Trên thực tế, với hai vạn quân Xiêm, 300 chiến thuyền, cùng mấy nghìn quân Nguyễn chỉ tập trung chiếm giữ khu vực Sa Đéc. Xét về tương quan so sánh lực lượng, thế trận, địch tập trung một lực lượng khá lớn, không thể đánh thắng dễ dàng; địa điểm chiếm đóng của chúng lại ở đoạn đầu sông Tiền Giang, nên có ưu thế về dòng chảy giúp cho tốc độ vận động trong triển khai và thực hành tác chiến của thủy quân Xiêm càng thuận lợi. Đây chính là điều bất lợi cho quân Tây Sơn nếu đánh thẳng vào Sa Đéc. Trước tình hình đó, với tài thao lược sắc sảo, chủ tướng Nguyễn Huệ đã thực hiện mưu kế “điệu hổ ly sơn” - kéo địch rời khỏi căn cứ, dẫn dụ chúng vào nơi chuẩn bị sẵn để tiêu diệt với một kế hoạch nghi binh hoàn hảo đến mức làm cho các tướng Xiêm - Nguyễn ngỡ rằng đó chính là kế hoạch tiến quân tiếp theo của chúng.