忻口是一個較大的村落，位於忻縣城北25公裏處，同蒲鐵路貫穿南北。村西北部為紅土梁，村南部為靈山。忻口村被夾在紅土梁與靈山之間，成為南北之間的天然屏障，易守難攻。忻口西南側有一西南、東北向的山溝，名“紅溝”。此溝內兩側有預先構築好的國防陣地窯洞30多孔。忻口防禦戰的中央兵團指揮部就設在這裏。
10月5日，第二戰區新任副司令長官黃紹竑從南京抵達太原。6日，閻錫山召集衛立煌、黃紹竑、楊愛源、朱德、傅作義等研究晉北防禦戰兵力部署，周恩來被邀參加。
會議確定，忻口戰役方針為：本戰區以攻勢防禦之目的，以主力占領蔡家崗、靈山、界河鋪、南懷化、大白水、衛家莊、1482高地迄陽方口既設陣地線，兩翼依托五台及寧武各山脈，縮短戰線，集中兵力，對侵入之敵，乘其立足未穩，迅速擊滅之。
針對日軍從平型關、雁門關、陽方口三路南犯的態勢，把入晉作戰的各路大軍統籌劃分為中央軍、左翼軍、右翼軍和總預備軍，擬從本月10日開始協同攻擊前進，乘敵立足未穩，迅速擊破之。兵力部署是：
中央集團軍由衛立煌總司令指揮，轄第14集團軍、第15軍、17軍、19軍、第196旅、炮兵27團（欠第4、第6連），除令第19軍三個旅在崞縣、第196旅在原平固守外，其餘擬以一部占領蔡家崗、靈山、界河鋪、南懷化、大白水至1482高地之線陣地，以另一部在中解村、陽明堡、虎頭山、黑峪村之線占領陣地。
右翼集團軍由朱德總司令指揮，率領第18集團軍（欠120師）、第73師（附炮兵1營）、第101師（附炮兵1營）及新編第2師，在五台山、羅圈溝、軍馬廠、翠岩峰、掛月峰迄峨口、峪口之線占領陣地。
左翼集團軍由楊愛源總司令指揮，率第68師、第71師、第120師及獨立第7旅、炮兵23團、24團、28團，各團第3營，在黑峪村迄陽方口之線占領陣地。
總預備軍由傅作義總司令指揮，率第34軍（欠196旅）、第35軍、第61軍、第66軍及獨立第1旅、獨立第3旅，在忻縣、定襄一帶策應各方。
10月11日，第二戰區忻口前線部隊已全部進入指定位置，占領陣地。
戰區進一步調整部署：將中央集團軍擔任的25至30公裏的正麵防線再劃分為三個作戰區，將中央集團軍分為三個兵團，分別防守三個作戰區。並令傅作義率總預備軍加入中央集團軍作戰。仍由衛立煌任總指揮，傅作義任副總指揮。衛立煌並就新作戰地區重新部署如下：
中央兵團：轄郝夢齡第9軍（轄劉家琪第54師、鄭廷珍獨立第5旅）、李仙洲第21軍、傅作義第35軍、陳長捷第61軍，前敵總指揮郝夢玲，副總指揮陳長捷；指揮部設在忻口西北高地後溝戰備窯洞內。作戰區域為：東起界河鋪，西至新練莊，其中下王莊、弓家莊、舊河北等村與雲中河南的界河鋪、關子（官莊）、南懷化（河南）為主要作戰地域。
左翼兵團：轄李默庵第14軍（轄彭傑如第10師、劉戡第83師、陳鐵第85師）、朱懷冰第94師、郭宗汾第2預備軍，總指揮李默庵；指揮部設在沙窪村。作戰區域為：東自新練莊，西至南峪，其中大白水、朦騰、南峪等村為主要作戰地域。
右翼兵團：轄劉茂恩第15軍，總指揮劉茂恩；指揮部設在受祿村。作戰區域為：東起龍王堂，西到界河鋪，其中南郭下、東西榮華、東西南賈為主要作戰地域。
總預備隊為：高桂滋第17軍及第34軍第203旅殘部。另有炮兵九個團及空軍支援作戰。
10月5日，第二戰區新任副司令長官黃紹竑從南京抵達太原。6日，閻錫山召集衛立煌、黃紹竑、楊愛源、朱德、傅作義等研究晉北防禦戰兵力部署，周恩來被邀參加。
會議確定，忻口戰役方針為：本戰區以攻勢防禦之目的，以主力占領蔡家崗、靈山、界河鋪、南懷化、大白水、衛家莊、1482高地迄陽方口既設陣地線，兩翼依托五台及寧武各山脈，縮短戰線，集中兵力，對侵入之敵，乘其立足未穩，迅速擊滅之。
針對日軍從平型關、雁門關、陽方口三路南犯的態勢，把入晉作戰的各路大軍統籌劃分為中央軍、左翼軍、右翼軍和總預備軍，擬從本月10日開始協同攻擊前進，乘敵立足未穩，迅速擊破之。兵力部署是：
中央集團軍由衛立煌總司令指揮，轄第14集團軍、第15軍、17軍、19軍、第196旅、炮兵27團（欠第4、第6連），除令第19軍三個旅在崞縣、第196旅在原平固守外，其餘擬以一部占領蔡家崗、靈山、界河鋪、南懷化、大白水至1482高地之線陣地，以另一部在中解村、陽明堡、虎頭山、黑峪村之線占領陣地。
右翼集團軍由朱德總司令指揮，率領第18集團軍（欠120師）、第73師（附炮兵1營）、第101師（附炮兵1營）及新編第2師，在五台山、羅圈溝、軍馬廠、翠岩峰、掛月峰迄峨口、峪口之線占領陣地。
左翼集團軍由楊愛源總司令指揮，率第68師、第71師、第120師及獨立第7旅、炮兵23團、24團、28團，各團第3營，在黑峪村迄陽方口之線占領陣地。
總預備軍由傅作義總司令指揮，率第34軍（欠196旅）、第35軍、第61軍、第66軍及獨立第1旅、獨立第3旅，在忻縣、定襄一帶策應各方。
10月11日，第二戰區忻口前線部隊已全部進入指定位置，占領陣地。
戰區進一步調整部署：將中央集團軍擔任的25至30公裏的正麵防線再劃分為三個作戰區，將中央集團軍分為三個兵團，分別防守三個作戰區。並令傅作義率總預備軍加入中央集團軍作戰。仍由衛立煌任總指揮，傅作義任副總指揮。衛立煌並就新作戰地區重新部署如下：
中央兵團：轄郝夢齡第9軍（轄劉家琪第54師、鄭廷珍獨立第5旅）、李仙洲第21軍、傅作義第35軍、陳長捷第61軍，前敵總指揮郝夢玲，副總指揮陳長捷；指揮部設在忻口西北高地後溝戰備窯洞內。作戰區域為：東起界河鋪，西至新練莊，其中下王莊、弓家莊、舊河北等村與雲中河南的界河鋪、關子（官莊）、南懷化（河南）為主要作戰地域。
左翼兵團：轄李默庵第14軍（轄彭傑如第10師、劉戡第83師、陳鐵第85師）、朱懷冰第94師、郭宗汾第2預備軍，總指揮李默庵；指揮部設在沙窪村。作戰區域為：東自新練莊，西至南峪，其中大白水、朦騰、南峪等村為主要作戰地域。
右翼兵團：轄劉茂恩第15軍，總指揮劉茂恩；指揮部設在受祿村。作戰區域為：東起龍王堂，西到界河鋪，其中南郭下、東西榮華、東西南賈為主要作戰地域。
總預備隊為：高桂滋第17軍及第34軍第203旅殘部。另有炮兵九個團及空軍支援作戰。