歸綏、包頭真是兩塊硬「骨頭」！久攻不下，賀龍果斷下令撤出戰鬥。周士第率晉北野戰軍進逼忻州，閻錫山為殺一儆百，殺了縣指揮李義龍，關了師長王乾元，下令死守。
集寧會戰，「共產黨犯了一個錯誤」，沒去攻擊敵三十一師，結果讓傅作義揀了一個便宜。
在賀龍用兵卓資山的時候，中共中央軍委發出指示說：「如傅作義固守歸綏，則先將包頭、五原、固陽佔領，逼傅部絕食突圍，然後殲滅之。如我能迅進，可能速占歸綏。」卓資山戰鬥勝利後，傅作義已將其主力撤到歸綏。
在這種情況下，賀龍和聶榮臻約定在卓資山以東的隆盛庄會面商定下步行動。
10月26日，聶榮臻到達隆盛庄，然後與賀龍一起進入卓資山。賀龍、李井泉和聶榮臻見面後，研究了下一步的作戰部署。當時，傅作義為避免遭受我嚴重打擊，採取了「一觸即退」的戰法，他的部隊對當地地形熟悉，騎兵部隊較多，跑得很快。據此，賀、聶等商定：先肅清外圍，合圍歸綏，再行攻城，並派一部兵力西出包頭，切斷傅作義後路，孤立歸綏之敵，以利於在其動搖恐慌時予以殲滅。
聶、賀決定的圍攻歸綏的部署是：晉綏部隊第三五八旅、獨立第一、二、三旅等部在平綏以南、大黑河以北地區從東向西肅清什蘭代、後不塔氣、范家營等各點之國民黨軍，佔領壩口子；晉察冀部隊以冀察縱隊肅清鐵路以北古樓板、哈拉沁、紅山口、壩口子及討速號、鶴心營子等地區之國民黨軍，佔領壩口子；冀晉縱隊以第三旅（附第四旅第六團）配屬冀察縱隊執行任務，其餘部隊擔任對大同國民黨軍之警戒；冀中縱隊集結於陶卜齊地區為總預備隊，並以一部進佔歸綏以東陣地，配合晉綏部隊和冀察縱隊完成對歸綏之合圍；晉綏部隊的獨一旅、騎兵旅與冀察縱隊騎兵二團組成挺進軍，由王尚榮指揮，沿鐵路西進，截斷歸綏與包頭間的聯繫，相機奪取包頭。
按照上述部署，晉綏、晉察冀部隊分南北兩路向歸綏逼近。兩大部隊沒費多大力氣，就佔領了歸綏外圍的許多據點，於10月底很快完成了對歸綏的合圍。
歸綏是綏遠省省會，有新、舊兩城。傅作義在決定退守歸綏之初，就開始構築防禦工事，在其防禦前沿挖有外壕，設置鐵絲網、鹿砦等障礙物，有些地方還有電網。這時，傅作義已將其主力第三十五軍、暫編第三軍、新編騎兵第四師共2.4萬人集中歸綏，原偽蒙部隊扼守歸綏外圍據點，由傅作義親自指揮，因新城較小，有城牆，可憑堅固守，而舊城地域較大，沒有城牆，城北距山較近，傅作義判斷城北可能為晉察冀、晉綏部隊的主要突擊方向，故以主力守舊城，並將防禦重點置於城北，機動部隊控制新城，以地方武裝活動於外圍武川、托克托等地，對晉察冀、晉綏部隊進行襲擾、破壞。
11月6日，中央軍委就圍攻歸綏的戰法問題指示聶榮臻、賀龍：
（一）如我兵力、士氣、技術三方面均佔優勢，應毫不猶豫一舉攻克，今則三者有二，惟技術準備不明。據云：張垣繳有七生五野炮及十生五重炮，附以山炮，備足量炮彈（五千以上），工兵炸藥集中使用，破壞要點，只要彌補這一技術缺點，最好採取這一方針，迅取歸綏。
（二）敵集五師守城，似準備積極防禦，順應敵之企圖，我以一部積極佯攻（使敵認為真攻），蔭蔽主力，誘敵出擊殲滅之，此種戰法似亦可與第一項戰法聯合運用。
（三）圍堅攻弱，即是以小部彈性的困困歸綏，主力西進攻薩拉齊、包頭、五原，得手後回頭再攻歸綏。
（四）以上三個辦法均不可能時，發動群眾，武裝群眾，主力集結機動位置。小部隊不斷襲擾，久困重圍，使敵糧盡棄城，然後殲滅之。此法需要較長時間，以上四項辦法，以何項合乎主客觀具體條件，須根據具體情況決定。
接到軍委的指示後，聶、賀對歸綏的敵情進行了具體偵察，決定立即攻城。但由於歸綏城防設施堅固，城周有許多大小碉堡，攻擊的部隊缺乏大口徑火炮，也缺乏大兵團作戰的經驗，攻擊未能奏效。而守軍採取「以攻為守」的戰術，先後用兩三個師的兵力，向壩口子等歸綏外圍我方陣地發動反撲，經過激戰，雙方形成對峙狀態。
按預定計畫，在完成對歸綏的合圍後，晉綏、晉察冀部隊立即以晉綏軍區獨一旅、騎兵旅和冀察縱隊騎兵旅第二團沿鐵路向包頭推進。經過約一個星期的戰鬥，在擊潰和殲滅幾批小股敵人之後，西進的挺進軍抵達包頭城下。
包頭市是綏遠省兩大城市之一，人口十餘萬，位於平綏鐵路西側，為通向黃河後套重要門戶。包頭城牆高五至六米，厚二至三米，城周長十公里。
城外東北角禹皇廟有原日軍修築的鋼筋水泥碉堡，地勢較高，能以火力控制城外東、北兩面，並有壕溝直通城內，城南電燈公司及車站設有電網和野戰工事，城周四門均築有堅固的碉堡。日本投降後，該地囤有大量物資，是傅作義的一個重要補給基地。
傅作義在包頭集中了第六十七軍等部約1.2萬人防守，第六十七軍軍長何文鼎為防區司令，暫三軍副軍長王雷震為副司令，包頭縣長馬秉仁為警備司令，統一指揮各部隊組織防禦。
11月9日，晉綏野戰軍獨一旅二個團向包頭外圍的禹王廟、火車站等各點發起攻擊，未能奏效。因挺進軍兵力不足，在包頭也與敵軍形成了相峙局面。
賀龍在歸綏城西接到了王尚榮旅長的報告，甚為焦慮。他在與聶總商量後，令三五八旅兩個團（缺一個營）由旅長率領增援包頭。該旅於11月11日趕到包頭。
11月12日，晉綏野戰軍調整部署，改變突擊方向，以獨立第一旅和第三五八旅進攻包頭城。攻人城內的四個營英勇戰鬥，奮力拚殺，與敵人展開激烈的巷戰，但因兵力不足，在敵人猛烈反撲下，傷亡很大，彈藥耗盡，攻城部隊被迫撤出城外。在這次戰鬥中，晉綏野戰軍傷亡數百人，副團長彭濟民在指揮戰鬥中英勇犧牲。
當天，賀龍就接到了攻擊包頭失利的報告。得知這一消息後，賀龍好久沒有說話，而是在房間內不停地來回走。過了十幾分鐘，他要通了聶總的電話。
「聶總嗎？我是賀龍。今天進攻包頭失利，這塊骨頭不好啃，看來我們要調整一下部署。」
「是啊！現在歸綏、包頭兩點都相持不下，我們要好好商量下步怎麼辦。」聶總說。
「那我們在哪裡會面？」
「我現在就到你那裡去，我還有些新的想法需要同你商量呢。」聶總放下電話，給身邊的人員交待了幾句，就上路了。
聶總從陶卜齊繞至歸綏城西，與賀龍商定了下一步的部署：由賀龍、李井泉率晉綏部隊全部西進增援包頭，爭取一舉攻下包頭，並打擊向包頭增援的敵人；晉察冀部隊由聶總指揮，繼續圍困歸綏，如果敵人出來救援包頭，就在運動中予以殲滅；晉綏部隊攻下包頭後，主力即行東轉，再共同圍攻歸綏。
兩位老總還就戰局談了各自的想法。聶總說：「我感到，我軍兵力在歸綏、包頭兩點雖然都略佔優勢，但不佔絕對優勢，攻城不下，對峙久了，則消耗過大，糧食、彈藥的供應會更困難。要攻克歸綏、包頭，必須增加較多的兵力，但在目前的形勢下，我們兩支部隊都很難做到。再加上時值嚴冬，對我軍作戰也帶來許多不利因素。所以，我軍能拿下包頭，再回師解放歸綏，那當然最好，否則就不宜在綏遠地區與敵人長久對峙，或集中兵力打歸綏，或主力東調回到根據地，只留部分兵力鞏固新開闢的地區。」
「是啊，我也有同感。我們可以將我們的部署和想法一同向軍委報告，看看軍委的意見。」賀龍說。
過了兩三天，中央軍委回電，下達了主力西進的指示，認為先取包頭的意圖是好的，但須集中力量。軍委指示聶榮臻率晉察冀部隊主力與賀龍、李井泉率領的晉綏部隊一同西進，留部分兵力控制歸綏，做彈性圍困，進行封鎖、襲擾。電報指出，如果包頭不能迅速攻佔，晉綏部隊全力西進，消滅馬鴻逵援兵，奪取五原、臨河、陝壩；晉察冀部隊主力控制包頭至歸綏的中間地區，隔斷綏、包敵人的聯繫，並相機攻取包頭；晉綏部隊完成任務後，留一部分控制五原、臨河、陝壩，主力回師東進，與晉察冀部隊再攻歸綏。
晉察冀、晉綏兩區領導人接到中央軍委的指示後，分別進行了討論研究。
聶榮臻司令員認為，「這基本上是一個置歸綏於不顧，而傾全力取包頭的方案，這顯然是不妥的」。
聶司令員認為，晉綏軍區主力西進後，傅作義曾派騎兵第四師由歸綏乘隙出犯，以一個騎兵縱隊配合，向歸綏、包頭之間的薩拉齊方向攻擊，妄圖隔斷我包頭地區部隊的後路。雖然後來騎四師在薩拉齊地區與我軍作戰時仍然「一觸即退」，沒有對我造成威脅，但這個動向很值得警惕。他於11月17日向軍委提出報告建議：
第一，如果晉察冀部隊主力西進，圍城部隊