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3日，阎锡山任命卫立煌为第二战区前敌总司令。除第6集团军和第18集团军外，战区部队全归卫立煌指挥。
4日下午。阎锡山主持召开了太原失陷前最后一次紧急军事会议。黄绍竑、卫立煌、孙连仲、傅作义等参加。阎锡山计划以忻口方面撤退下来的部队，据守太原北郊既设工事，并派一部守汾河西岸高山工事；以娘子关撤退的孙连仲部，据守太原以东高山既设工事；以傅作义部死守太原城，并任命傅作义为太原守备司令。第二战区长官部指挥部移驻交城。
黄绍竑不同意这个意见。
他说：“太原固然要守，但怎样守，值得研究。是以野战支持守城？还是以守城支持野战？我认为，应以守城支持野战部队休整。因为忻口、娘子关两方面部队正在撤退，恐怕在他们还未占领阵地时，就被敌人压到太原城边来，前方、后方许多人马混杂在像锅底似的太原城区，其后果不堪设想。我主张晋东方向的部队，撤至寿阳以南、榆次以东山地收容整顿；从忻口撤下来的部队，除派一部分守太原北郊的工事外，其余的撤至汾河以西山地整顿。我觉得，即使守城部队作了牺牲，来换取大多数野战部队休整时间，也是值得的。”
黄绍竑意见同阎锡山本意相差甚远。阎锡山是既要守城又要野战，只要能保住太原就行。两人争来争去，相持不下。卫立煌和孙连仲赞同黄绍竑的意见。但阎锡山说：“军队已经行动，无法改变。”
会议后，阎锡山即率少数亲信、随员离开太原前往交城。
6日，卫立煌下达了守卫太原作战计划。主要内容为：为暂避与敌决战，以一部固守太原城，主力即向太谷、交城之线转移、整顿补充，待机回歼深入晋中之敌。
兵力配置：除第71师、独立第7旅、独立第8旅、第27路军（第14军团）附第19军等极少数部队，进入太原城归傅总司令指挥外，其余各部队均向太谷、交城地区转移整补。
此作战计划，实际改变了阎锡山“依城野战”作战方针，使防守太原部队成为孤军独战，极大增加了守城困难。
11月3日，日军“华北方面军”命令，第5师团归第1军司令官统一指挥攻占太原。
4日，第1军司令官香月清司命令第5师团继续进攻太原，并以一部向汾河附近追击；命令第20师团在昔阳支队占领榆次后，以一部全力攻占榆次西北地区，师团主力进至榆次后向介休追击；命令第109师团循昔阳支队前进路线向榆次前进。