台儿庄战役结束以后，中日两军的统帅部重新判断徐州地区的战争形势，都大量向徐州地区调集军队，但战略出发点不同。
台儿庄战役，中国军队歼灭日军万多人，一度掌握了徐州会战的主动权。中国最高军事当局受到台儿庄大捷的鼓舞，对徐州地区军事态势作了新的分析判断，日军不可战胜的神话再一次被打破。对于下一步行动，国民政府一些高级将领意见不一致。有人认为，徐州附近的中国军队应转移阵地；重新建立起一道保卫武汉的新防线。有些人主张，要利用部队高昂的士气，再打一个胜仗。
蒋介石接受了后一种建议，决定“扩大台儿庄战果”，在徐州地区同日军进行一场决战，夺取决战的胜利。因此，蒋介石按照决战的意图，把战斗力强的部队纷纷调到徐州地区。出于这一战略考虑，第5战区的部队由会战初期的29个师迅速增加到64个师又3个旅，总兵力约60万人。
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