遵照中共中央军委的指示，晋察冀军区首长决心进行张家口保卫战。依据当前的敌情，他们判断国民党军的主攻方向将是东线平绥铁路东段之康庄、怀来地区，西线之国民党军可能经兴和或沿平绥路进攻，与东线之国民党军会师于柴沟堡地区，并估计在东线国民党军未攻下怀来之前，西线的国民党军不会轻易地东进。
因此，我决心在东线将主力配置在主要防御方向的怀来、延庆地区；在西线把第4纵队和地方武装置于张家口以西柴沟堡、阳高地区，准备迎击国民党军的进攻，并组成野战军前线指挥部，以晋察冀军区副司令员肖克为司令员、军区副政治委员罗瑞卿为政治委员。
具体部署是：以第2纵队第5旅1个团在岔道、康庄间，采取运动防御消耗、迟滞国民党军，第5旅的主力和第4旅第12团控制在怀来地区，坚决抗击国民党军的进攻；以独立第5旅在延庆东南的黄花城、九渡河地区，进行运动防御，阻止国民党军从侧翼进攻；以第1纵队全部、第2纵队第4旅（欠第12团）、第3纵队第17旅，控制怀来以南的松栅寺、井沟、代庄、镇边城、横岭地区。
如果国民党军主力从正面进攻，上述部队则由南向北突击
为配合张家口正面作战，晋察冀军区决定，由第3纵队司令员杨成武、冀晋军区政治委员王平，指挥第3纵队第8旅和冀晋、冀察、冀中军区的5个独立旅发起平汉（北段）战役，打击国民党军的侧背。同时，命令冀热辽军区部队主力向热西进击，牵制第13军，其一部出击北宁路，破坏交通，配合主力作战。