1946年12月20日，南京国防部大楼。在一间铺着猩红色地毯的大会议室里，蒋介石正亲自主持召开军事会议。参谋总长陈诚站在一张巨大的地图旁，用教鞭一边在图上比划着，一边详细陈述国民党军在鲁南地区的作战方案。听完陈诚的陈述，国防部长白崇禧补充说：74 师日前陈兵沭阳地区，应在那里与共军作战为好。

蒋介石始终脸色阴沉，整编 69 师在宿北战役中覆没使他心情十分沉重，但他还是打起精神，慢条斯理地说：从共军近日动态来看，陈毅、粟裕有去鲁南捞便宜之意，因此，要整编第 26 师师长马励武、整编第 51 师师长周毓英、第三绥靖区冯治安加紧准备，待共军一到鲁南，将其彻底消灭：决不允许类似宿北情况再次发生！陈诚当即表示：请委员长放心，我明天即飞往徐州，将主席旨意和作战方案面告薛岳，要他尽快部署以打赢此次战役来将功补过。

第二天，一架军用飞机降落在徐州机场。陈诚脸色阴沉地从飞机的舷梯上走下。徐州绥靖公署主任薛岳率官员满面堆笑地迎候。陈诚勉强地应付着，然后进入一辆轿车里。轿车缓缓离开机场，几辆轿车紧随其后。轿车在徐州绥靖公署办公大楼前停下。陈诚随薛岳径直走向会议厅。大家刚刚坐下，陈诚劈头就问：薛主任，你有什么打算？薛岳镇定地说：目前，74 师等组成的东线兵团连续占领盐城、涟水，华中共军已经失去根据地，只能向鲁南方向撤退。山东在国共双方的战争中具有极其重要的地位。陕北虽然是中共中央所在，但地瘠民贫，难以持久。东北共军虽然力量强大，但地处边远，对关内局势影响不大。

陈诚饶有兴趣地听着，说道：的确，只有山东战区，地当中国心脏，山东半岛深入海中，沂蒙、崂山等山脉绵亘起伏于其间，地形错综复杂，共军自称前后经营达八年，根深蒂固。加以烟台、龙口与旅大仅一水之隔，易得外援，因此山东便成为共军最优良同时也可能守得最久的根据地。山东之得失，在国内战局中，也便有决定性作用。薛岳附和说：在苏北失守后，陈毅必然要坚守山东。而我们则以‘攻其所必守’的战略，与共军决战。最后，陈诚宣布了徐州绥署在鲁南地区的作战方案。

12月31日，薛岳下达了作战命令，确定的战略目标是：以继续击溃共军陈毅主力于陇东以南地区，再向鲁南进剿其残余之目的，应继续攻击东新安镇、沭阳、西新安镇、郯城、马头镇各点，进出陇东以北地区，再向鲁南进剿。规定各兵团的任务是：峄临兵团之整 26 师附第一快纵队、整 51 师、整 20 师，均在原防线向临沂西南及临枣支线以北地区之共军积极扫荡，并确实掩护陇东兵团左侧背之安全。整 77 师以一部由长城附近向马头镇、都城之匪进剿；主力守备长城，并扫荡沂河两岸散匪。同时，令陇东兵团攻占新安镇后，向郯城、徐塘车站进攻；令陇南兵团向新安镇、高流、阴平一线进攻；令淮沭兵团向沭阳进攻；令阜海兵团以一部守备阜宁地区，主力向南新安镇、白塔埠一线进攻。企图将华东地区解放军主力歼灭于苏北，或赶到陇海路北，尔后集中全力与解放军决战鲁南。

还在宿北战役结束的前夕，军委就在12月18日指示陈毅、粟裕：以集中主力歼灭鲁南之敌，并相机收复枣峄台，使鲁南获得巩固，然后无顾虑地向南发展，逐步收复苏北、苏中一切失地。陈毅和粟裕召开作战会议，专门研究下一步对敌打击方向和打击目标。在会议室里，大家发言踊跃，辩论激烈。有的认为敌整编 74 师太骄横，应先在沭阳地区围歼他们；有的主张围歼桂系；还有的建议回师淮北，调淮阴、涟水的敌人回援，然后进行歼灭之。最后形成两种方案。一是集中兵力出击淮北，调动进攻苏北、鲁南之国民党军回援，歼其于运动中。但需充分估计在国民党军不被调动的情况下，将在淮北战场陷入被动。于是，陈毅、粟裕决心主力北移，执行军委关于首先歼灭鲁南国民党军的指示。

军委于12月25日批准陈、粟的作战计划，电示陈毅、粟裕：鲁南战役关系全局，此战胜利即使苏北各城全失亦有办法恢复。你们必须集中第 1、第 6、第 8、第 4、第 9、第 10 各师及一纵、警旅等部，并有必要之部署准备时间，以期打一比宿北更大的歼灭战。第一仗似以打 26 师三个旅为适宜，因该师系鲁南主力，该师被歼，全局好转，若先打冯部，则恐一时不能解决鲁南问题。当时，鲁南国民党军的态势是：整编第 26 师及第一快速纵队分布在西起峄县以东之傅山口、东至卞庄的峰临公路两侧，摆成了“一字长蛇阵”，首尾长达 25 公里。除以小部控制路北沿山各要点外，其第 169 旅主力位卞庄、安家庄地区；第 44 旅主力位傅山口、太子堂地区，师部位马家庄。第一快速纵队位向城、作字沟地区。整编第 51 师主力位枣庄、齐村，一部占领郭里集、税郭。整编第 33 军位台儿庄、邳县及其以北地区。

山东、华中野战军首长全面分析了国民党军的布势，认为：整编第 26 师战斗力虽较强，但与左右邻的空隙很大，比较突出孤立，其左翼整编第 51 师、右翼整编第 33 军均非中央嫡系，各图保存实力，对整编第 26 师不会积极支援。依据中央军委的指示及当面敌情，野战军首长决心一反先打弱敌的常规，首先歼击整编第 26 师这个强敌。在作战会议上，陈毅说：我们的参战部队正在向鲁南峄、枣、台地区逼近，与敌交战已迫在眉睫。在那一带有敌两个整编师和 3 个军。其中 26 师为蒋介石嫡系，师长马励武是黄埔军校第一期毕业生，曾任蒋介石的副侍卫长，颇得重用。此人是个热衷吃喝、迷恋女色之徒，在军事指挥上没有多少道道。我们在宿北，一举歼敌一个整编师，这次争取歼灭他两个师，叫蒋介石伤心得更厉害一些，开展军委提出的‘使鲁南获得巩固，然后无顾虑地向南发展’的局面。