3月11日，胡宗南部大軍已在宜川、洛川地區集結完畢，大舉進攻迫在眉睫；西北解放軍兵力少於敵人數倍，正面防禦作戰處於十分不利地位；而晉南、豫北等地解放軍的反攻作戰尚未開始。
於是，中央軍委著眼戰略全局，毅然作出暫時放棄延安的重大決策，命令西北解放軍在延安以南地區實行機動防禦、節節抗擊，掩護在延機關和群眾安全轉移後，主動放棄延安，誘敵深入，運用「蘑菇」戰術與敵周旋，然後看準它的弱點，集中兵力逐批予以殲滅，並牽制胡部主力於陝北戰場，使其不能發揮國民黨軍戰略預備隊的作用，以利於其他戰場的解放軍打擊和殲滅敵人，收復和擴大解放區。
預見到從堅守延安到暫時放棄延安這一重大轉變，必將在幹部戰士的思想上引起混亂，中央領導人親自反覆向大家進行解釋工作。3月14日和18日，毛澤東在接見軍隊部分領導幹部時說：「存人失地，人地皆存；存地失人，人地皆失。這是個顯而易見的真理。從全國戰局敵我軍事力量對比方面看，暫時放棄延安，無損於人民解放軍勝利的全局。」
為了加強戰備，中共中央、中央軍委，特別是西北解放軍，日夜籌劃，緊張工作，適時採取了許多有力措施：
1947年1月31日發布命令，以第1縱隊（轄第358旅、獨立第1旅）、新編第4旅、教導旅及警備第1、第3旅，組成野戰兵團，由張宗遜、習仲勛分任司令員和政治委員。2月10日，陝甘寧野戰兵團正式成立。
3月6日，對保衛延安作了具體部署：以教導旅及警備第3旅第7團在南線抗擊胡宗南部的進攻，掩護在延機關、團體、學校、醫院和群眾的轉移和疏散。其中以教導旅第2團防守臨真鎮、金盆灣一線；以第1團防守南泥灣、九龍泉一線；以警7團防守交道、茶坊、縣、榆林橋一線；以主力第1縱隊在隴東作戰結束後迅速返回延安以南地區，待機使用；以地方武裝、游擊隊和民兵深入敵軍佔領地區，積極開展活動，配合主力作戰。
8、9日，連續電令晉綏軍區第2縱隊司令員兼政治委員王震率部（轄第359旅、獨立第4旅）儘早西渡黃河，加入陝北解放軍戰鬥序列。17日，王部抵達延川。
10日，中央軍委副主席兼總參謀長彭德懷到南泥灣、金盆灣、臨真鎮等地檢查前線部隊防務，並於翌日在茶坊召開營以上幹部會議，研究阻擊國民黨軍的具體作戰部署。
12日晚，在國民黨飛機連續對延安狂轟濫炸後，為確保黨的領導中樞在任何情況下都能運轉自如，中作戰。央書記劉少奇、朱德、任弼時和葉劍英率領機關一部離開棗園北上，轉移到瓦窯堡辦公，毛澤東、周恩來仍留在延安，並由棗園搬到王家坪解放軍總部辦公，與彭德懷一起指揮為了抗擊胡宗南部的進攻，西北解放軍於3月上旬，在勞山與三十里鋪至南泥灣與二十里鋪之間，緊急構築第三道防禦工事，增添44里塹壕，3664個散兵坑，531個火力點。第一道防線東起臨真鎮，經過龍泉鎮、屈家灣，西至牛武、茶坊。第二道防線，東起金盆灣，經過南泥灣、九龍泉，西至榆林橋。這兩道防線是1947年2月以前修築的。
與此同時，陝甘寧邊區政府積極進行土地改革，抓緊春耕生產，大力動員和組織群眾參加和支援戰爭。3月8日，召開延安各界萬餘人的保衛邊區保衛延安緊急動員大會，朱德、周恩來、彭德懷、林伯渠等人出席大會並發表演說，號召廣大軍民「緊急動員起來保衛邊區，保衛延安」，「打垮蔣介石的進攻」。先後有大批青壯年踴躍參軍，各地游擊隊、民兵進一步健全組織，開展活動，廣大群眾掀起增產節約、支援前線的熱潮。