之前忻口主阵地由61军主力两个师驻守，此时将19军全军也派了上去，两个军共同防守南怀化主阵地，并由傅作义的35军作为预备队。
经过第一次忻口会战，阎锡山和卫立煌都发现晋绥军的战斗力要强于14集团军所辖的几个军，士兵的训练水平要更好一些，最主要是火力绝对强，远超过旁系中央军。所以这次在中央阵地上，都布置的是晋绥军。
此次日军进攻，所有人判断日军进攻的绝对的重心，肯定就是凿穿忻口主阵地，到时候蓄力来攻，前线的压力绝对大，所以阎锡山在中线布置了最为雄厚的力量，战车营在被阎锡山布置在了这里。
十四集团军的3个军则是主要守忻口西线。
33军和34军的70师守忻口东线，待第四集团军到达后，再补入东线。现在第四集团军主力已经过了黄河，正在同蒲线南段集结，等待乘坐火车到达忻口。
督军府直属的两个炮兵旅，分别补充给东西两线，作为东西两线的战略支援力量。西线第十四集团军的炮兵力量不足，必须加以强化。
针对第二个关键点，阎锡山和参谋部的人都认为应该将骑兵军放在外围，经过前期的战斗，所有人都意识到想要打败日军，只能是打乱其后勤，不能让日军准备到最好的状态来攻打我，同时运动中可以减少日军重装备的威力，减小自身的损失。
所以将一个骑兵军全部放在雁门关外，主要阻挡从大同南下第五师团，由其进行机动作战，如果日军围攻的话可以快速退往绥远。
除骑兵一军外，61军的新三师李志坚部到达平型关一线进行阻击，阻挡从北平出发，经涞源进入山西的日军。
33军、34军、35军和19军每个军都派一个旅北上，在平型关到雁门关一线的要害关口处进行驻防，利用好晋北的地利进行阻敌，消耗日军的锐气，同时要在日军突破后，在其周围游击。
这些部队在战前都已经部署，所以在日军从大军出动前，在晋北的晋绥军已经部署了不少人马。
对于第三个关键点，守好娘子关没有太多的花哨之处，就是主要守好雪花山一线，就要像钉子一般钉在那里。34军按照阎锡山的命令，由姜玉贞的新四师驻守主阵地，姜玉贞再次面临当初守原平时的局面，不过这次他可以指挥的人马更多，不光有新四师，还有教导旅，炮垒三大队等辅助，可以直接指挥的人马超过两万人，此外还有其他大量友军。