В ноябре 1936 года на Севере началась мобилизация в боевые и строительные части, возводившие вокруг Бильбао полосу укреплений, которую окрестили «железным поясом». Были организованы офицерские школы под руководством кадровых военных.

Наконец, в ноябре 1936 года правительство Басконии решило начать наступление с целью освобождения провинции Алава, являвшейся согласно статуту составной частью автономии. При этом БНП настояла на том, чтобы в операции приняли участие только баскские воинские части (15 батальонов). Основные силы (9-10 батальонов) должны были нанести удар на юг в направлении города Вильяреаль, а три других батальона наносили отвлекающий удар на восток, страхуя левый фланг главной группы войск.

15 декабря ударная группировка перешла в наступление, стремясь окружить Вильяреаль. Фронт был прорван и открылся путь в глубокий тыл мятежников. Но вместо того, чтобы окружить Вильяреаль и двигаться дальше на юг, баски ввязались в затяжные бои на подступах к городу, израсходовав все резервы. А между тем правительство Страны басков не разрешило бригаде астурийцев, стоявшей в боевой готовности на границах автономии, принять участие в боях. Многообещающее наступление завязло. Франко перебросил на помощь своим войскам немецкую авиацию и войсковые подкрепления, но все контратаки были отражены басками.

В январе 1937 года командование Севера произвело небольшую операцию силами трех батальонов в направлении столицы мятежников Бургоса, которая находилась всего в 50 километрах от фронта и 6 февраля решило нанести здесь же массированный удар.

К тому времени армия Севера насчитывала в своих рядах 100 тысяч бойцов (140 батальонов), на вооружении которых было 244 орудия и 1000 пулеметов. В каждом батальоне было примерно 400 винтовок и 4–6 пулеметов (батальон франкистов имел на вооружении 500 винтовок, 12 пулеметов и 2 мортиры, т. е. его огневая мощь в два раза превосходила батальон республиканцев). Вооруженные силы Севера были организованы в бригады, дивизии и корпуса (в Астурии и Сантандере в них были политкомиссары).

Две бригады и одна дивизия нанесли из Астурии удар на юг, и передовые части дошли до окрестностей крупного города Леон. Но все же это был отвлекающий удар, так как основной целью наступления было взятие Овьедо. В этой операции участвовала и баскская дивизия. Командование извлекло уроки из осенних боев, когда удар наносился по одному месту овьедского коридора, и мятежники могли быстро маневрировать резервами. На этот раз наступление началось в самом Овьедо и по всему периметру коридора.

В результате атак, в которых отличились баски, Овьедо фактически вновь оказался в окружении. Аранде пришлось для снабжения своего гарнизона использовать вьючных лошадей.

Операции вооруженных сил Севера страдали теми же недостатками, что и бои их товарищей из основной республиканской армии. Командиры, как правило, хорошо организовывали оборону и могли успешно провести наступление на конкретный видимый объект (дом, группу деревьев и т. д.). Но дальше терялась связь между отдельными подразделениями, занятая территория плохо подготавливалась к обороне, и командиры не знали, как развить успех. Это была, как выразился Висенте Рохо, боязнь открытого пространства. Батальоны все время опасались, что их обойдут, и при малейших признаках этого сразу отступали на старые, хорошо знакомые позиции.

Командование республиканской армии не исключало в феврале-марте 1937 года большого наступления мятежников на Севере, и для организации обороны туда в январе был направлен кадровый военный генерал Франсиско Льяно де Энкомьенда (1879–1963). Этот офицер получил генеральское звание при республике в 1931 году и в июле 1936 года в Барселоне отказался поддержать мятеж. Затем Льяно выступил свидетелем на суде против главы барселонских путчистов генерала Годеда, получившего высшую меру. Рассчитывать на милость мятежников ему никак не приходилось. Генерал разместил свою штаб-квартиру в Сантандере, но правительство Страны басков наотрез отказывалось подчинить ему свои вооруженные силы. До прибытия Льяно и Сиутата штаб Северного фронта практически не функционировал и занимался по оценкам советских советников только «прожектерством».

Всего у басков было 75 батальонов (из них только 27 сформировала БНП, остальные были выставлены КПИ, ИСРП, республиканцами и анархистами), сведенных организационно в 14-й корпус. В то же время в этом корпусе не было бригад и дивизий; поэтому для каждой операции собирались новые группы батальонов, что мешало оперативно организовывать и атаку, и оборону: отсутствовали постоянные штабы. Баски защищали 120-километровый фронт на востоке и юге, имея 10 батальонов в резерве. Вооружение состояло из 450 пулеметов, 184 мортир и 46 орудий. Вся истребительная авиация Севера весной 1937 года насчитывала пятнадцать И-15 (и еще примерно столько же различных устаревших моделей разведчиков и бомбардировщиков). Оборонительные рубежи состояли из двух-трех линий окопов с пулеметными гнездами, но без укрытий от артиллерийского огня и авиаударов. На направлении будущего главного удара мятежников в районе Очандиано глубина обороны достигала 3–4 километров (в других местах 600–800 метров), и некоторые высоты были оборудованы телефонной связью.

Мола предполагал, как бы продолжая операцию сентября 1936 года по овладению Сан-Себастьяном, наступать на Страну басков с востока и юго-востока. Ударная группировка мятежников состояла из 30 тысяч человек, костяком которой были 4 наваррские бригады карлистов, привыкшие, как и баски, вести войну в родных для них горных условиях. На направлении главного удара в секторе Очандиано Мола сосредоточил две наваррские бригады (24 батальона) против 5 республиканских. Подавляющим было превосходство мятежников в боевой технике. Их поддерживали 80 немецких и 70 итальянских самолетов, 250 орудий и 60 танков. Мола рассчитывал завершить завоевание Страны басков за три недели. Весь план операции разрабатывался под руководством командующего легионом «Кондор» генерала Шперрле.

Над республиканским Севером готовился к своему боевому крещению один из лучших самолетов Второй мировой войны истребитель «Мессершмитт 109» (Bf 109). Первые четыре опытных образца «Мессершмитта» прибыли в Испанию в разобранном виде в ноябре 1936 года. Вместе с другими новейшими самолетами люфтваффе («Хейнкель 111», «Дорнье 17» и «Юнкерс 86») их свели в экспериментальную группу легиона «Кондор» VK /88 (Versuchsкommando 88). Поставлявшиеся в Испанию истребители Ме-109 серий В (39 машин), С (5), D (36) и Е развивали скорость от 465 до 550 км в час и имели на вооружении 2–4 пулемета. Всего на стороне мятежников в годы войны воевали 136 “Мессершмиттов”, которые пилотировали только немцы. С прибытием Ме-109 “Хейнкели 51” начали использоваться как штурмовики, и их стали передавать испанцам.

6 декабря 1936 года Ме-109 сбил первый самолет республиканцев на Центральном фронте. Однако в первой партии истребителей обнаружилось много конструктивных дефектов (например, на крутых виражах отваливалось слабое хвостовое оперение, не отличались надежностью двигатели), и самолеты вернули в Германию на доработку. В феврале 1937 года в порту Кадиса разгрузили уже 15 серийных «Мессершмиттов». Немцы не решились применить новинку под Мадридом, где им противостояли закаленные в боях советские пилоты и местом дебюта истребителей был определен Северный фронт. Легион «Кондор» тщательно готовился к будущим боям. Немцы выдвинули к линии фронта наземные посты воздушного наблюдения и оповещения, развернули запасные и дополнительные пункты управления и связи в Бургосе, Леоне и Логроньо. Учитывая сложный горный рельеф местности, на некоторых возвышенностях были установлены радиомаяки. На фронте постоянно находились авианаводчики со средствами связи.