李一权的战役部署是以十五集团军的两个军和新一军的四个炮兵营围攻张家口，另以十五集团军的一个军和傅作义部的两个军组成北线打援集团；以新一军的两个师进攻大同，另以两个师和一个装甲旅组成南路打援集团；以独立三师和两个装甲营为战役总预备队。
在战术上，李一权要求攻城部队围而慢攻，但火力要猛、声势要大，待解决完敌援军之后再发起全力攻击。
张家口和大同均为日军必救之地，围点打援的战术肯定是正确的，但关键就要看日军出动多少援军了。
李一权不怕日军的援军多，就是一边来两个师团都可以，但他也知道这是不可能的，根据日军的兵力分布情况以及八路军对日军的牵制，日军撑破天在一个方向最多也就能投入一个师团，这个仗起码对新一军来说是可以打得舒舒服服。
大同和张家口被包围两天之后，日军果然从怀来和忻州派出了援军。
大同属于侵华日军华北方面军第一军管辖，所以增援部队自然来自驻山西的第一军；而张家口属于华北方面军蒙疆驻屯军，增援部队也理所当然的要先从蒙疆驻屯军派遣，所以援军实际上是来自华北方面军内的两个系统，各救各的火，时间和进度上并没有统一的协调。