1948年10月下旬，東北遼瀋決戰已近尾聲，國民黨在東北已經慘敗，國民黨蔣介石也看出了徐州大戰已形成一觸即發之勢。於是，他們決心加強徐州防禦。
10月22日，國民黨統帥部在南京召開軍事會議，作徐蚌會戰的準備。會議提出由華中「剿總」總司令白崇禧統一指揮華中和徐州兩個「剿總」所屬部隊，並決定黃維12兵團出周家口，依情況策應徐州「剿總」或華中「剿總」作戰。
24日，蔣介石下達《對當前作戰之指導》的指令，要求徐州「剿總」取「攻勢防禦」，「鞏固徐州而確保之」；命令黃伯韜7兵團、李彌13兵團分別控制於阿湖、新安鎮、曹八集（今八義集）附近機動，遏阻華東野戰軍南進，並適時策應邱清泉2兵團、孫元良16兵團；命令邱清泉兵團機動控制於碭山附近，負責監視魯西南華東我軍之行動，並依情況與黃維兵團協力夾擊東進之中原我軍；命令孫元良兵團向宿縣、蒙城轉移，控制於蚌埠附近機動。蔣介石的指令對徐淮地區其餘各部均有要求，馮治安第3綏靖區應以主力控制於運河以西地區台兒庄、棗莊一線，擔任守備；劉汝明第4綏靖區應以主力守備商丘，一部掩護隴海路東段商丘至徐州段交通。徐州「剿總」應加強徐州、蚌埠、淮陰等地防禦工事，務期固守，以徐州形成機動兵團之核心。
24日後，國民黨徐州「剿總」按照蔣介石的指令調整了部署。這一部署是東起連雲港，西至商丘，北自臨城，南到蚌埠，以徐州為中心，沿津浦、隴海路擺了一個十字架。國民黨軍認為在這一地區兵力充足，調動靈便，又有堅固工事，可以固守徐州以屏障京（南京）滬，進而伺機進窺中原。
據郭汝瑰回憶，10月29日，國民党參謀總長顧祝同和國民黨國防部長何應欽等人舉行會議，研究中原作戰。與會人員都認識到中原作戰是為了保障江南的戰略防禦，故提出了「守江必守淮」的主張。但對守淮有兩種不同意見。
第一種意見主張以攻為守，即除留1個至2個軍堅守徐州外，所有隴海鐵路上的城鎮一律放棄，集中可以集中的兵力於徐州蚌埠之間的津浦鐵路兩側形成重點，作戰略防禦。無論人民解放軍由平漢路、津浦路還是取道蘇北南下，均集中全力，尋求與人民解放軍決戰。為了配合徐州的作戰，華中「剿總」必須以黃維兵團進出周家口附近。
第二種意見主張退淮河兩岸進行河川防禦。
研究結果，認為退守淮河南岸，而後則不便於向平漢路或蘇北方面機動；且人民解放軍打通隴海路後，向東西方向調動兵力，非常靈便，對國民黨軍隊更為不利。於是，會議決定採納第一種主張。（《郭汝瑰回憶錄》第323頁）
另據杜聿明回憶，11月3日，國民黨國防部作戰廳副廳長許朗軒送給他的「徐蚌會戰計畫」，主要內容是（杜聿明：《淮海戰役始末》，《淮海戰役親歷記》第8～9頁）：
第一、方針
蔣軍為集中兵力於蚌埠附近，擊破共軍攻勢，達成「戡亂建國」之目的，著將徐州「剿總」所屬兵團及綏靖區各部隊主力移至淮河南岸蚌埠東西地區（包括臨淮關、懷遠、風台間地區），佔領陣地，以攻勢防禦擊退對方之攻擊，相機轉為攻勢，予以殲滅。
第二、任務及行動
1.以某兵團之一部守備徐州、賈汪，掩護主力轉移。
2.各部隊行動：（1）新安鎮附近之第7兵團經五河、臨淮關附近轉進。（2）徐州附近之第13兵團、第3綏靖區經褚蘭、固鎮向蚌埠轉進。（3）徐州以西黃口、虞城附近之第2兵團經渦陽向懷遠附近轉進。（4）柳河、商丘附近之第16兵團及第4綏靖區經蒙城向海河街、風台間地區轉進。（5）總部及直屬部隊經津浦路向蚌埠轉進。
3.各部隊到達目的地後，應迅速佔領陣地構築工事。
杜聿明回憶的作戰計畫的內容，明顯的是第二方案的內容。
杜聿明此時在東北，對國民黨國防部討論的作戰方案有兩個是事後才知道的，並且明確說對第一方案的內容全無印象。而郭汝瑰的回憶是採納第一方案，送給杜聿明的卻是第二方案。
可見，所謂徐蚌會戰方案至11月3日送至杜聿明手中時尚未確定。
杜聿明還聽人說，顧祝同11月4日到徐州，5日主持會議，是根據第一方案的原則安排的，但並未當機立斷，及時實施。
11月6日，淮海戰役正式打響。劉峙在徐州坐卧不安，連電向蔣介石告急。蔣介石此時才按第一方案下達正式命令。