10月中旬，傅作義集中主力部隊5萬餘人，由集寧、豐鎮等地出動，沿平綏路再次東犯，企圖一舉侵佔張家口；其先頭部隊「東北挺進軍」騎兵第5、第6兩個師和偽軍王英部竄到了張家口以西的渡口堡和陽高等地。綏察軍區主力部隊在渡口堡殲滅了傅作義部騎兵第5師大半，並乘勝收復興和、尚義兩城。經過渡口堡戰鬥，傅作義部雖然暫時停止了前進，但仍然是對解放區察哈爾、熱河戰略基地造成嚴重威脅。
渡口堡戰鬥之後，綏遠戰役之前，傅作義部隊的分布情況是：第35軍軍部率101師和新編第31師的2個團駐集寧；新編第32師分駐豐鎮、紅沙壩；第67軍新編第26師駐官村；新編騎兵第4師主力和35軍新編第31師的91團駐隆盛庄；騎兵第4師另一部駐張皋鎮；偽蒙軍暫編騎兵第6師駐三水嶺；東北挺進軍新編騎兵第5師駐涼城，第6師駐清水河；偽蒙軍騎兵暫編第5師駐新堂、天成村；騎兵挺進第5縱隊駐陶林；暫編第3軍的第17師駐卓資山，第10、第11師駐守歸綏城；偽蒙軍暫編騎兵第4師駐蘆草溝；騎兵第10旅駐五原以東地區。還有閻錫山部第43軍的38師和偽軍獨立第4警備隊駐守大同，偽軍王英部駐大同以東的周士庄、聚樂堡地區。
根據上述敵情，晉綏、晉察冀兩軍區決心乘胡宗南，孫連仲兩部主力未到平津之前，發起綏遠戰役，消滅傅作義主力部隊，爭取解放綏遠省全境，以解除或減輕華北解放區的西顧之憂，鞏固以張家口為中心的戰略基地。
晉綏、晉察冀軍區準備參加此次戰役的兵力共計39個團，5.3萬餘人。晉察冀軍區有冀察軍區的郭天民縱隊，冀中軍區的楊成武縱隊，冀晉軍區陳正湘、王平縱隊，這3個縱隊約3.5萬人；晉綏軍區有358旅，獨立第1、第2、第3旅，還有綏蒙軍區騎兵旅，約1.8萬人。
兩個軍區的參戰部隊統一由賀龍、聶榮臻兩位司令員指揮。針對敵軍布陣的特點，正面比較寬闊，全部主力擺在豐鎮至歸綏的鐵路沿線，而外圍各點，如隆盛庄、三水嶺、張皋鎮、涼城、新堂等地，在地理上處於相對分散的狀態，外圍諸點的兵力配置，除了傅作義部騎兵第4師位於隆盛庄、張皋鎮外，其餘各點多系新收編的偽軍。這樣，就有利於兩個軍區的部隊給予分割包圍各個殲滅。
因此，晉綏和晉察冀軍區的決定是，用晉察冀野戰軍主力從東面向西攻擊，首先抓住隆盛庄、三水嶺、張皋鎮三處突出之敵消滅，然後猛向西進，割斷豐鎮、官村、紅沙壩與集寧等地之敵的聯繫，加以各個殲滅。用晉綏軍區主力部隊由南面向北進攻，首先消滅涼城、新堂、天成村之敵，再指向歸綏和卓資山，綏蒙軍區騎兵旅則由北面商都出發向南打，直插卓資山。各路部隊協同作戰，第一步目標是會師卓資山，目的在於聚殲傅作義主力部隊，為解放綏遠全境奠定基礎。