1948年10月下旬，东北辽沈决战已近尾声，国民党在东北已经惨败，国民党蒋介石也看出了徐州大战已形成一触即发之势。于是，他们决心加强徐州防御。
10月22日，国民党统帅部在南京召开军事会议，作徐蚌会战的准备。会议提出由华中“剿总”总司令白崇禧统一指挥华中和徐州两个“剿总”所属部队，并决定黄维12兵团出周家口，依情况策应徐州“剿总”或华中“剿总”作战。
24日，蒋介石下达《对当前作战之指导》的指令，要求徐州“剿总”取“攻势防御”，“巩固徐州而确保之”；命令黄伯韬7兵团、李弥13兵团分别控制于阿湖、新安镇、曹八集（今八义集）附近机动，遏阻华东野战军南进，并适时策应邱清泉2兵团、孙元良16兵团；命令邱清泉兵团机动控制于砀山附近，负责监视鲁西南华东我军之行动，并依情况与黄维兵团协力夹击东进之中原我军；命令孙元良兵团向宿县、蒙城转移，控制于蚌埠附近机动。蒋介石的指令对徐淮地区其余各部均有要求，冯治安第3绥靖区应以主力控制于运河以西地区台儿庄、枣庄一线，担任守备；刘汝明第4绥靖区应以主力守备商丘，一部掩护陇海路东段商丘至徐州段交通。徐州“剿总”应加强徐州、蚌埠、淮阴等地防御工事，务期固守，以徐州形成机动兵团之核心。
24日后，国民党徐州“剿总”按照蒋介石的指令调整了部署。这一部署是东起连云港，西至商丘，北自临城，南到蚌埠，以徐州为中心，沿津浦、陇海路摆了一个十字架。国民党军认为在这一地区兵力充足，调动灵便，又有坚固工事，可以固守徐州以屏障京（南京）沪，进而伺机进窥中原。
据郭汝瑰回忆，10月29日，国民党参谋总长顾祝同和国民党国防部长何应钦等人举行会议，研究中原作战。与会人员都认识到中原作战是为了保障江南的战略防御，故提出了“守江必守淮”的主张。但对守淮有两种不同意见。
第一种意见主张以攻为守，即除留1个至2个军坚守徐州外，所有陇海铁路上的城镇一律放弃，集中可以集中的兵力于徐州蚌埠之间的津浦铁路两侧形成重点，作战略防御。无论人民解放军由平汉路、津浦路还是取道苏北南下，均集中全力，寻求与人民解放军决战。为了配合徐州的作战，华中“剿总”必须以黄维兵团进出周家口附近。
第二种意见主张退淮河两岸进行河川防御。
研究结果，认为退守淮河南岸，而后则不便于向平汉路或苏北方面机动；且人民解放军打通陇海路后，向东西方向调动兵力，非常灵便，对国民党军队更为不利。于是，会议决定采纳第一种主张。（《郭汝瑰回忆录》第323页）
另据杜聿明回忆，11月3日，国民党国防部作战厅副厅长许朗轩送给他的“徐蚌会战计划”，主要内容是（杜聿明：《淮海战役始末》，《淮海战役亲历记》第8～9页）：
第一、方针
蒋军为集中兵力于蚌埠附近，击破共军攻势，达成“戡乱建国”之目的，着将徐州“剿总”所属兵团及绥靖区各部
第二、任务及行动
1.以某兵团之一部守备徐州、贾汪，掩护主力转移。
2.各部队行动：（1）新安镇附近之第7兵团经五河、临淮关附近转进。（2）徐州附近之第13兵团、第3绥靖区经褚兰、固镇向蚌埠转进。（3）徐州以西黄口、虞城附近之第2兵团经涡阳向怀远附近转进。（4）柳河、商丘附近之第16兵团及第4绥靖区经蒙城向海河街、风台间地区转进。（5）总部及直属部队经津浦路向蚌埠转进。
3.各部队到达目的地后，应迅速占领阵地构筑工事。
杜聿明回忆的作战计划的内容，明显的是第二方案的内容。
杜聿明此时在东北，对国民党国防部讨论的作战方案有两个是事后才知道的，并且明确说对第一方案的内容全无印象。而郭汝瑰的回忆是采纳第一方案，送给杜聿明的却是第二方案。
可见，所谓徐蚌会战方案至11月3日送至杜聿明手中时尚未确定。
杜聿明还听人说，顾祝同11月4日到徐州，5日主持会议，是根据第一方案的原则安排的，但并未当机立断，及时实施。
11月6日，淮海战役正式打响。刘峙在徐州坐卧不安，连电向蒋介石告急。蒋介石此时才按第一方案下达正式命令。