Anlaşma sağlanamayınca, ilk planda Osmanlı donanmasının yok edilmesi, daha sonra karşılaşılacak duruma göre hareket edilmesi kararlaştırıldı.

Düşman donanmasının hareketini ve Girit civarında Salih Reis idaresindeki 20 gemilik filoya saldıra cağını haber alan Barbaros, İstanbul'dan ayrıldı. Ege'de, Osmanlı'nın eline geçmemiş adaların bir kısmını aldı. 24 Eylül 1538'de Osmanlı donanması, Preveze limanına varmıştı.

Barbaros, düşmanlarından önce davranarak Preveze Körfezi'ne girdi. Andrea Doria'nın idaresindeki donanma, sayıca kendisinden üstün ve daha büyük gemilere sahip olduğu için, onunla açık deniz de karşılaşmak aleyhineydi. Körfezin içinde, büyük gemilerin geçemeyeceği bir sığlığın ardında, düşmanın açık vermesini bekledi.