阿萨德总统曾于2015年7月向普京请求俄罗斯提供军事援助并获俄方同意。2015年8月26日，俄罗斯与叙利亚签署协议，叙利亚允许俄方免费和无限期使用位于拉塔基亚省的赫梅米姆机场来部署空军部队，该机场及其基础设施和附近区域也无偿转交俄方使用，空军部队的规模由俄方决定。

俄罗斯空军机队和军人享有豁免权和治外法权，并且不需要走海关和边境管理程序。俄罗斯可以独立计划使用空中力量进行打击，也可以与叙利亚当局配合行动（该协议在2016年10月获得俄议会批准）。

其实，美国人很清楚这一切，因为赫梅米姆空军基地自8月起就开始夜以继日地赶工，拓宽跑道、建造新的飞行控制塔、维修和扩建军营。然后俄罗斯飞机、飞行员、直升机、军事人员、坦克和大炮开始进驻并守卫该基地。

2015年9月，俄罗斯黑海舰队的战舰出现在东地中海。当月，俄罗斯、伊拉克、伊朗和叙利亚在巴格达建立了一个联合情报中心，以协调四国打击“伊斯兰国”的行动。之后在2015年10月中旬，拉夫罗夫表示，俄罗斯在叙利亚展开空袭行动之前曾邀请美国、英国和土耳其加入该中心，但收到了“不具建设性的”答复。