2月14日，威廉.布蘭迪海軍少將率領(lǐng)由6艘戰(zhàn)列艦、12艘護(hù)航航母、5艘巡洋艦、16艘驅(qū)逐艦組成的火力支援編隊(duì)離開塞班島前往硫磺島。
2月15日，美海軍部長福雷斯特爾在尼米茲陪同下到達(dá)塞班島，聽取有關(guān)硫磺島戰(zhàn)役的匯報(bào)，并視察戰(zhàn)役準(zhǔn)備。大病初愈的登陸編隊(duì)司令特納，人稱"短吻鱷"，匯報(bào)原計(jì)劃對硫磺島進(jìn)行十天的炮火準(zhǔn)備，因?yàn)檐娕灍o法攜帶十天炮擊的彈藥，只能進(jìn)行三天的炮擊，但特納表示對面積僅二十平方公里的小島進(jìn)行三天的炮擊已經(jīng)足夠，炮火未能摧毀的防御將由登陸部隊(duì)來完成。
2月16日清晨，布蘭迪的火力支援編隊(duì)到達(dá)硫磺島海域，開始實(shí)施預(yù)先火力準(zhǔn)備。所有戰(zhàn)列艦、巡洋艦都被劃分了地段，對已查明的目標(biāo)逐一摧毀。為確保炮擊的準(zhǔn)確，有幾艘戰(zhàn)列艦甚至在距岸邊僅3000米處對目標(biāo)進(jìn)行直接瞄準(zhǔn)射擊。
但由于天氣不佳，島上又是硝煙彌漫，預(yù)定的750個(gè)目標(biāo)只摧毀了17個(gè)，炮擊效果很不理想。日軍只以部分中小口徑火炮進(jìn)行反擊，擊傷戰(zhàn)列艦、巡洋艦各一艘，大口徑火炮出于隱蔽考慮，一炮未發(fā)。
1945年2月17日，美軍水下爆破隊(duì)在12艘登陸炮艇的掩護(hù)下探測海灘礁脈的航道，并清除水下的**和障礙物，折缽山岸防炮陣地(海軍指揮)以為美軍登陸在即，下令大口徑火炮開火，將12艘登陸炮艇擊沉9艘，擊傷3艘，艇員陣亡、失蹤44人，傷152人。
美軍大為震驚，島上的日軍竟然還有如此猛烈的火力，立即對這些剛暴露出的目標(biāo)進(jìn)行轟擊。從16日至18日三天里，美軍除了艦炮火力外，護(hù)航航母的艦載機(jī)也全力出擊，有的進(jìn)行空中掩護(hù);有的進(jìn)行反潛警戒;有的觀測校正彈著;有的向日軍陣地投擲***，燒掉日軍陣地的偽裝，使之暴露出來，以便于艦炮將其消滅。
而塞班島的轟炸機(jī)也頻頻前來助戰(zhàn)，對硫磺島進(jìn)行轟炸。這三天中，硫磺島幾乎完全被美軍火力轟擊的硝煙所淹沒，日軍只得龜縮在坑道里無法活動。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美軍在登陸前共消耗炮彈、**24000余噸，硫磺島上平均每平方公里承受了1200噸，但日軍憑借堅(jiān)固的地下工事，損失輕微。
2月19日凌晨02:00時(shí)，100架轟炸機(jī)先進(jìn)行轟炸。06:00時(shí)，特納率領(lǐng)的登陸編隊(duì)到達(dá)硫磺島海域，斯普魯恩斯和米切爾指揮的航母編隊(duì)也到達(dá)硫磺島西北海域，此時(shí)，硫磺島出現(xiàn)了少有的晴朗天氣，天高云薄，微風(fēng)輕拂。06:40分，美軍艦炮支援編隊(duì)的7艘戰(zhàn)列艦、4艘重巡洋艦和13艘驅(qū)逐艦開始直接火力準(zhǔn)備，航母編隊(duì)一邊擔(dān)負(fù)空中掩護(hù)，一邊出動艦載機(jī)參加對硫磺島的航空火力準(zhǔn)備。
這次火力準(zhǔn)備，時(shí)間雖短，但因?yàn)樘鞖馇缋剩繕?biāo)清晰可見，效果比較理想。登陸部隊(duì)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)三個(gè)師，以陸戰(zhàn)第4、第5師為一梯隊(duì)，陸戰(zhàn)3師為預(yù)備隊(duì)，在直接火力準(zhǔn)備的同時(shí)，第一批登陸部隊(duì)八個(gè)營完成了換乘。
登陸灘頭在硫磺島的東海灘，從折缽山山腳下沿海岸向東北延伸，總長3150米，從南到北依次每450米劃分為一個(gè)登陸灘頭，代號分別是綠一、紅一、紅二、黃一、黃二、藍(lán)一、藍(lán)二。陸戰(zhàn)5師在南端的三個(gè)灘頭登陸，穿越島的最狹窄部，孤立或攻占島南的折缽山，陸戰(zhàn)4師則在北面的四個(gè)灘頭登陸，攻擊一號機(jī)場。
08:25分至08:59分艦炮持續(xù)炮擊。此時(shí)登陸艇在海面轉(zhuǎn)圈航行讓守軍無法知道登陸的確切時(shí)間。
08:30分，第一波68輛履帶登陸車離開出發(fā)點(diǎn)，向?yàn)╊^沖擊。
08:59分，艦炮火力開始延伸射擊。
9點(diǎn)整，由第4，5海軍陸戰(zhàn)師組成的第一波3萬人開始登陸，一開始非常順利，日軍按照預(yù)先的部署使美軍遭遇抵抗十分微弱，只有迫擊炮和輕武器的零星射擊，美軍遇到的最大阻礙是岸灘上的火山灰，由于岸灘全是火山灰堆積而成，土質(zhì)松軟異常，履帶登陸車全部陷在火山灰中，難以前進(jìn)，后面的登陸艇一波接一波駛上岸，卻被這些無法動彈的履帶登陸車阻擋，根本無法搶灘登陸，艇上的登陸兵只好涉水上岸。
見日軍只有零星的輕武器射擊，特納甚至認(rèn)為照此發(fā)展，只需五天就可占領(lǐng)全島。
但好景不長，日軍等美軍炮火開始延伸，栗林就下令從坑道進(jìn)入陣地。9:30分，美軍的坦克上岸，隨即引導(dǎo)并掩護(hù)登陸部隊(duì)攻擊前進(jìn)。
10:00整，日軍突然發(fā)動反擊，登陸的美軍才推進(jìn)了二百余米，根據(jù)事先早已測算好的數(shù)據(jù)，日軍炮火準(zhǔn)確覆蓋了登陸灘頭，一時(shí)間，美軍被完全壓制在灘頭，傷亡慘重，前進(jìn)受阻。
陸戰(zhàn)4師的第24，25團(tuán)死傷25%，第一波上陸的56輛坦克半數(shù)損失，本該發(fā)揮巨大作用的坦克，大都陷入火山灰，動彈不得，少數(shù)幾輛也行動蹣跚，很快就成為了日軍反坦克炮的目標(biāo)，被一一擊毀。
美軍只能依靠士兵用**包和*****，一步一步向前推進(jìn)，而每一步都要付出慘重的代價(jià)。陸戰(zhàn)5師因?yàn)楸汝憫?zhàn)4師晚了大約20分鐘遭到炮擊，而且炮火相對比陸戰(zhàn)4師遭受的要弱，所以先頭的28團(tuán)1營得以利用這一機(jī)會，穿越島的最狹窄部，切斷了折缽山與其他地區(qū)日軍的聯(lián)系，2營則隨后向折缽山發(fā)起了攻擊。
陸戰(zhàn)4師在日軍猛烈炮火阻擊下，幾乎寸步難行。就在這樣的危急時(shí)刻，美軍的艦炮火力給了登陸部隊(duì)以極其有力的支援，此次登陸，美軍登陸部隊(duì)每個(gè)營都配有艦炮火力控制組，能夠及時(shí)召喚艦炮火力的支援，而空中的校射飛機(jī)也發(fā)揮了巨大作用，準(zhǔn)確測定日軍炮火位置引導(dǎo)艦炮將其消滅，可以說，在太平洋戰(zhàn)爭歷次登陸戰(zhàn)中，艦炮火力支援從沒有像硫磺島登陸戰(zhàn)那樣有效，在艦炮火力的大力支援下，美軍登陸部隊(duì)艱難向前推進(jìn)，全天美軍共消耗127毫米以上口徑艦炮炮彈38550發(fā)，火力支援之強(qiáng)，史無前例。