孙连仲指挥的第2集团军3个师,坚守台儿庄的正面阵地。其中,第27、第30师在运河一线以及台儿庄以西布防;第31师用主力坚守台儿庄,以一部兵力配置于台儿庄东侧和西侧,支援台儿庄的核心阵地作战。
汤恩伯指挥的第20军团,部署于向城、洪山一线,阻击北面的日军。其中,用2个军向峄县、枣庄日军的侧背进行攻击,配合孙连仲的部队围歼日军;用一部分兵力担任台儿庄到韩庄之间运河南岸的防务。
孙连仲接到命令以后,立即组织先遣人员前往徐州以北地区,选定指挥所;命令第31师师长池峰城率领部队,迅速进驻台儿庄及其附近地区,掩护其他部队进入预定地域。
台儿庄的东面和西面是三角形的山地,有利于组织防御。有利的地形条件是良好战场的重要标志。
孙连仲根据台儿庄的地形特点和李宗仁明确的作战任务,作出了以下部署:集团军总司令部设在距台儿庄城寨5公里处。
第31师:第184团防守台儿庄城寨,这是防守台儿庄的核心阵地。台儿庄以西3.5公里的范口村,台儿庄以东1.5公里的官庄,是支撑台儿庄的两个“角”,各派部分部队防守,与台儿庄城寨互为掎角之势,协同作战。另一部分部队沿大运河南岸设置防御阵地。
第30师、第44旅:在台儿庄以南地区和贾汪东北地域集结。