陇海铁路，西南距徐州五十多公里。大运河从庄南流过，水深两米多，自古便是鲁南的水陆码头。台儿庄名为“庄”，实际上是一座有环绕寨墙并有六个寨门的市镇，寨墙虽两丈余髙却由砖土砌成，六个寨门分别是：西门、西北门、北门、东门、东南门、南门。城北是一片开阔地，矗立着大小碉楼数十座；西面是铁路；东面散布着村庄。

    第五战区司令长官李宗仁后来记述，他对日军狂妄地孤军深入是有所预见的：“我当时的作战腹案，是相机着汤军团让开津浦路正面，诱敌深入。我判断以敌军之骄狂，矶谷师团长一定不待蚌埠方面援军北进呼应，便直扑台儿庄，以期一举而下徐州，夺取打通津浦路的首功。我正要利用敌将此种心理，设成圈套，请君入瓮。”由此，李宗仁拟定的作战计划的要义是：汤恩伯部提前集结于峄县以北，台儿庄防御仅仅是正面阻击和牵制，待沿台枣支线南下的日军被阻挡在台儿庄时，汤恩伯部将从日军的侧背突然发起攻击，压缩并歼灭日军于微山湖畔。这计划的合理之处在于：南下冒进的日军兵力不多，且深入了中国军队阵线的腹地，只要不让日军很快地冲过去，在汤恩伯部主力的包抄侧击下，冒进的日军定会陷入进退两难的境地。这时候，只要中国军队勇猛出击，紧密配合，完全可能给予南下的日军以重创。——这个先把主力藏起来，然后再杀回来的战术，被李宗仁称为“轴回旋”。

    之所以选择汤恩伯的第二十军团担任侧击主力，根本原因还在于汤恩伯部属于精锐的中央军部队。军团下辖第十三、第五十二、第八十五军。第十三军军长由汤恩伯兼任，下辖第一一〇师，师长张轸。第五十二军军长关麟征，下辖第二师，师长郑洞国；第二十五师，师长张耀明。第八十五军，军长王仲廉，下辖第四师，师长陈大庆；第八十九师，师长张雪中。——“该军团装备齐全”，是当时中国陆军中的“精华”。

    负责台儿庄正面防御的，是从第一战区调来的孙连仲的第二集团军。该集团军名义上下辖两个军，即田镇南的第三十军和冯安邦的第四十二军，但在之前的平汉路和娘子关作战中，冯安邦的第四十二军损失惨重，仅仅剩下一个空架子，孙连仲多次请求补充都未获批准。所以，此时的第二集团军，实际上只有三个师可以参加作战，即黄樵松的第二十七师、张金照的第三十师和池峰城的第三十一师。

    第二集团军属西北军旧部，来徐州战场前被调来调去：先丛山西调到豫鄂交界处的武胜关一带修筑国防工事；后又奉命把修了一半的国防工事交给滇军第六十军，北调至郑州附近去守黄河；刚走到黄河边上，听闻滕县失守，于是奉命东进徐州，归第五战区司令长官李宗仁指挥；走到半路，又接到命令，要求赶赴台儿庄地区归汤恩伯指挥。此时，孙连仲的任务仅仅是牵制住日军，以便汤恩伯部主力从侧背出击。

    因部队过郑州时师长池峰城因事停留，李宗仁将师参谋主任屈伸叫到了徐州，当面交代给第三十一师的任务是：背靠台儿庄，向北面的峄县出击诱敌；在日军受到引诱发起进攻时，坚决守住台儿庄阵地。李宗仁说：“敌如出而迎战，贵师应尽力堵击，迨汤恩伯军团进击侧背，全力压迫敌人于微山湖畔聚而歼之；敌如固守待援，贵师应尽力牵制，监视敌人，掩护关麟征军北上与王仲廉军协力包围攻击，歼灭枣庄之敌，再回师合击峄县之敌，将战线推进到兖州以北。为了