在錦州攻堅戰激烈進行的時候，10月15日，蔣介石又飛到瀋陽，同時，將已任國民黨徐州「剿總」中將副司令兼前進指揮部主任杜聿明調到瀋陽。
當日，蔣介石向錦州空投了一封信，要范漢傑能堅守就堅守，不能堅守就退守錦西，並給長春的鄭洞國空投了一封信，令鄭洞國趕快向南突圍。經過幾日激戰，東進兵團受阻於塔山，
寥耀湘兵團到達了新兵屯地區，鑒於錦州戰事已相當嚴重，衛立煌堅決主張，寥耀湘兵團不能再西進了，應向瀋陽方向撤退。
而杜聿明認為，錦州戰役之勝敗，取決於范漢傑能否堅守半月，使東北野戰軍攻擊受挫，國民黨軍乘機從瀋陽、葫蘆島兩個方向夾擊，以奪回錦州。
16日夜，廖耀湘江心情很沉重，馬上向衛立煌講，要重新考慮西進兵團的行動，不能再向錦州前進了，即令七十一軍停止向黑山進攻，新一軍停止向芳山鎮前進，原地待命，其騎兵團進到芳山鎮並向南、西南方向搜索警戒新三軍、新六軍信結主力，準備隨時行動。
這時的寥耀湘已經意識到，再依靠葫蘆島方向夾擊錦州是不可能了，兵團要退回瀋陽，在戰術上雖然背三條大河，仍然可行，但在戰略上等於自殺，所以不主張回瀋陽，決心退守營口方向。對此，考慮了兩個方案：一是由巨流河經遼中退營口，要經過遼河、浦河、渾河、太子河四條大河，需時間長，部隊行動易暴露，一旦企圖被發現，解放軍可由溝幫子直出盤山達營口，或由大虎山直趨遼中。另一條是經黑山、大虎山、大窪向營口方向，距離短，不經過大的河流，可出敵不意，但道路窄狹，大兵團行動不便，特別是靠近錦州地區，敵情顧慮比較大。而要走此路，必須要佔領黑山作為戰略側衛的據點，以掩護兵團主力通過大虎山，如不能佔領也要猛攻，造成繼續奪回錦州的假象，迷惑解放軍，吸引和阻止解放軍截斷通路，經反覆權衡，廖耀湘還是堅持從黑山向營口退守的方案。
錦州解放後，蔣介石命令駐彰武的廖耀湘兵團和駐錦西、葫蘆島的國民黨政府軍隊南北並進，企圖重占錦州。10月26日至28日，人民解放軍將進至黑山、大虎山地區的廖兵團分割、包圍、全殲，生俘兵團司令廖耀湘。這是人民解放軍在追殲廖兵團。
16日上午，蔣介石分別見了在瀋陽的各將領，並令杜聿明到新立屯進行考察。下午，蔣介石得到了錦州守軍被全殲的消息後，急忙乘飛機走了，路過葫蘆島時停了一下，乘汽車到葫蘆島俱樂部，大罵闕漢騫指揮不力，喪師辱國，該槍斃，晚飯後又交代，要指揮收復錦州，便乘飛機回北平去了。
杜聿明率國防部政工局長鄧文儀、國防部第二廳廳長侯騰，乘火車到達新民車站廖耀湘兵團的指揮所，又乘汽車赴新立屯視察，同廖耀湘及各軍長見了面，在一起研究了西進兵團的去路問題。廖耀湘說，當前佔領彰武，將東北野戰軍的後路截斷，並給予很大打擊，如果范漢傑能守住錦州，由葫蘆島、錦西協同遼西兵團向錦州攻擊是可以的，但現錦州失守，此計畫不能再執行了。
於是，他提出向營口撤退的意見，新一軍軍長潘裕昆、新三軍軍長龍天武等都認為，現在兵團不能再向西前進，只有撤回瀋陽或向營口撤退。杜聿明主張，廖耀湘兵團主力繞過義縣，迅速進至北票地區，再經錦州以西向葫蘆島方向撤退，同錦西、葫蘆島地區的國民黨軍會師，廖耀湘卻說這樣路線太長，又在解放軍主力的外線行動，兩頭不靠，補給困難，很可能被節節截斷，分割包圍，且錦西國民黨軍被阻嚴重，不可能遠上會師，討論到最後也沒有形成統一的方案，當晚，杜聿明、廖耀湘一同回到瀋陽。第二天，廖耀湘向衛立煌彙報了他們討論的意見，衛立煌堅決不贊同向錦州進兵，也不同意走北票的方案，對退守瀋陽還是營口猶豫不定。
最後，表示同意出營口方案，又說萬不得已時，可退守瀋陽，但對此行動他決定不了，還要向蔣介石報告。錦州的失守，使衛立煌已感到了遼西兵團已出現了危險，但是懾於蔣介石「非攻錦州不可的」命令，又不敢下令撤退。蔣介石到北平後，又給衛立煌寫了兩封信：一封信內容是「據空軍偵察報告，竄錦州共軍大批向北票、阜新撤退。令廖耀湘兵團迅速向黑山、大虎山、錦州攻擊前進。」另一封信是要衛立煌設法援助長春的鄭洞國突圍。這使衛立煌對下一步的行動更是左右為難，對西進兵團不敢撤回，又不想讓其再前進，心裡十分矛盾。
17日上午，廖耀湘回到新民的兵團團部，開始向營口撤退的準備，先後召集七十一軍軍長向鳳武、新一軍軍長潘裕昆、新三軍軍長龍天武、新六軍軍長李濤，分別部署了下步的行動方案：
(一)以七十一軍、二○七師三旅，先攻擊黑山，以掩護兵團主力通過黑山以東地區，造成繼續向錦州進攻的假象；
(二)奪占黑山後，新六軍、二○七師三旅、四十九軍為兵團的先頭部隊，由新立屯出發，從大虎山直退大窪地區，並在大虎山以東和以南派出部隊擔任側衛，佔領要點，掩護後續部隊通過，同時向營口的五十二軍取得聯繫。
(三)新三軍隨四十九軍後跟進，退至大窪以東地區。
(四)新一軍、七十一軍為兵團的後尾部隊，由新一軍指揮，擔任兵團的後衛任務，到達大窪後，位於大窪、營口之間，為兵團行動中的預備隊。
(五)廖耀湘及兵團指揮所隨新六軍軍部行動，先到大窪，後至營口。18日，請示衛立煌行動時，衛立煌說蔣介石準備19日在北平召開會議，會後再決定，部隊只好等待命令。
攻克錦州後，中央軍委對加速殲滅東北的國民黨軍做了多方的考慮和預測，提出了下一步的作戰思想和意圖。17日，軍委給東北野戰軍發報指出：下一步的行動宜打錦西、葫蘆島之守軍，在進行休整15天後即行作戰。先打錦西，後打葫蘆島，爭取在11月完成。但錦西、葫蘆島的守軍均是國民黨的嫡系，瀋陽的守軍很有可能增援。如果駐瀋陽的國民黨軍離開了瀋陽，這將對全局有利。
現在國民黨對瀋陽是守是撤，有兩種意見未定，國防部正在進行著某些撤的準備。如撤回關內走陸路，解放軍已攻佔錦州，此路行不通了。走海路，需從營口海運，必須在11月完成，過期港口封凍，如果攻錦、葫，吸引了瀋陽來援，國民黨軍則從海上逃走的可能性就不大了。此時，東北野戰軍可先攻克錦西、葫蘆島後，以3～4個縱隊入關打(天)津榆(關)線，主力回至瀋陽周圍，削弱瀋陽守軍，直至奪取之。當時，蔣介石正部署長春守軍撤退，在11月內回守瀋陽，廖耀湘兵團可能北上接應，往返要兩個星期左右的時間，這樣為攻錦西、葫蘆島創造了條件。
如果在10天左右的時間攻克錦西，則瀋陽的增援很難趕到。還有一種可能是，蔣介石、衛立煌將長春守軍接出後，放棄瀋陽，從陸上南撤，企圖重占錦州，將主力放在津榆線上。這時東北野戰軍更應爭取迅速攻佔錦、葫、榆、灤、唐諸點，威脅平津，迫使蔣介石、衛立煌空運一部兵力增援，再回頭殲滅東北國民黨軍主力。如果東北國民黨軍經營口海運增援榆、唐、津，則東北野戰軍亦先取錦、葫，然後再議入關作戰問題。
接到軍委的電報，東北野戰軍及時做了部署，決心採取誘敵深入的方針，吸引西進兵團進入大虎山、溝幫子、錦州之線，分散廖耀湘兵團，以便各個殲滅。錦西方向堅守陣地與國民黨軍保持對峙，如發現西進兵團不向錦州前進時，擬佯攻錦西，誘其大膽前進，待國民黨軍南下兵力分散後，抓住時機殲滅。
同時調整了部署，令五、六、十二縱隊北上，準備殲滅長春突圍之守軍。同時令錦州方向兩個冀察熱遼軍區獨立師及十一縱隊1個師向南佯動15公里，沿途準備大軍糧草、房舍，虛張聲勢，迷惑國民黨軍。
正當國共雙方籌划下一步行動時，17日，長春守軍曾澤生率六十軍起義了，整個東北戰場的形勢發生了急劇的變化。18日，蔣介石又飛至瀋陽，召集衛立煌、杜聿明、趙家驤等開會，蔣介石說：「據連日空軍偵察，共軍大批向北票、阜新撤退，我料定共軍不會守錦州，現錦州已沒有什麼共軍」，堅持要西進兵團、東進兵團協同，一舉收復錦州。東北「剿總」參謀長趙家驤說：現在共軍兵力是我軍近兩倍，又無後顧之憂，可以集中兵力同我作戰，而我軍既要保衛瀋陽，又要收復錦州，南北分進，既不能合擊，又有被各個擊破之虞，所以繼續向錦州進攻值得考慮。
蔣介石聽了極不高興，說：「我們有空軍優勢，炮兵優勢，為什麼不能打？」會上兩種意見相持不下，當日，蔣介石沒作硬性決定，又飛回北平。19日14時，蔣介石在北平東城圓恩寺行邸召開會議，衛立煌、傅作義、杜聿明參加，衛立煌堅持要集中兵力守瀋陽，而蔣介石則要收復錦州，杜聿明同意衛立煌的意見，傅作義則講，此役關係國家大事，要好好考慮考慮。蔣介石見沒人贊同自己的意見，便拍桌子大罵了一頓