这时，守备济南地区的国民党军部队有1个军、3个师、10个旅及4个保安旅。即整编第96军整编第2师第211、第213旅，整编第84师第155、第161旅，独立旅；整编第73师第15、第77旅；整编第83师第19旅；整编第32师第57旅；第2绥靖区特务旅；山东省保安司令部保安第4、第6、第8旅，青年教导总队（相当于旅）。另有1个榴弹炮营、1个野炮营、1个兵站部监护营、1个工兵营、1个通讯营、1个汽车营、1个装甲汽车连、2列装甲车，共计10万余人。
国民党军的济南防御体系，由外围防御地带与基本防御地带构成。外围防御地带构筑有警戒阵地和主阵地，主阵地纵深达10余公里，由160多个支撑点组成。基本防御地带由三线阵地组成。
商埠为第一线阵地。外城为第二线阵地，内城为核心阵地。
王耀武自诩济南城固兵多，外围能守半个月，市区至少能守1个月。济南受到攻击时，还能得到徐州附近地区3个机动兵团北上应援。其兵力部署如下：
以泺口、马鞍山为界，将济南地区划为东西两个守备区，守备重点置于飞机场的以西以南。东守备区自城北黄河泺口（不含）至城南八里洼之线至郭店，以黄台山、茂岭山、砚池山、千佛山、四里山一带为主阵地，由整编第73师15旅、第77旅、整编第2师第213旅、特务旅、保6旅等部担任守备，曹振铎统一指挥，司令部置于城内窗后街西头。西守备区自城北沿黄河泺口至城南八里洼（不含）之线以西至长清，以腊山、周官屯、白马山、青龙山一带为主阵地。由整编第84师155、161旅，整编第96军独立旅、整编第2师第211旅、青年教导总队、民先锋总队、保8旅等部担任守备。吴化文统一指挥，整编第96军及整编第2师司令部置于商埠。
以保安团队担任外围据点的固守，另以有力部队编为预备队，采取机动防御。
以第57旅、第19旅及准备空运来济南的整编第74师（辖第51、第58旅）为总预备队，由整编第2师师长晏子风统一指挥。
第57旅置于党家庄附近，第19旅置于北药山。
外围独立据点王舍人庄由历城县自卫团等守备，仲宫由整编第2师第213旅、崮山由第57旅各派出一部分部队守备，齐河由保4旅守备。
王耀武在电请南京国防部将驻防苏北的整编第83师空运济南增加防务，请求增屯弹药（包括催泪弹和毒气弹）及11万人2个月需要的粮食的同时，对守军及市民进行“精神动员”，灌输“反共”思想，试图“以攻心对攻心”，并加紧修筑千佛山下临时机场，以备济南机场被占后使用。还强行编训民团，协迫其与“国军”共守济南，等等。
王耀武的个子并不高，是以“五小”（眼、鼻、嘴、耳和个子）而著称于同僚中的。但他衣冠楚楚，昂首挺胸，阅兵般地走动，用带着白手套的右手向官兵行军礼。他的中将星徽在阳光下闪着光，他的将官斗篷在秋风中飘动……这一切都在向新来的国民党军官兵显示一种决心，一种要与城池共存亡的气概。
国民党第二“绥靖区”司令部作战室。
这是在战云低垂的情势下召开的一次军事会议。国民党守军旅以上军官和独立团、营的团长营长们正襟危坐，听取王耀武的临战训示：
“保卫大济南，早告诉你们‘必有一战’，今天可以再告诉诸位，不仅必有一战，而且迫在眉睫。南京国防部于8月27日来电称：匪有攻济南之企图。对防守要领的指示如下：1济南防备应缩小防御圈，守备重点；2控制强大预备队，采取机动防御，依靠火力及机动部队之出击以歼进犯之匪；3注意夜间防御战。勤加演练。
统帅部的电示即是济南守军的方针大要。
“再者，蒋总统对济南防守特别关注，不仅对我有数次面示，而且他心中自有精妙安排；一再强调，只要我济南守军能顶得住共军的攻击，他将督令援军北上，与我济南守军南北夹击共军，那时必能打败共军。
“我们有十万守军，有星罗棋布的堡垒群工事。我们可以毫不夸张地说，我们的防御阵地是难以攻破的。我们的外围防御地带以齐河、长清、张夏、王舍人庄等地为警戒阵地，沿鹊山、华山、茂岭山、砚池山、回龙岭、千佛山、马鞍山、腊山、药山之线构筑了主要阵地，纵深达十多公里，有160个支撑点。我们的基本防御地带以商埠为第一线阵地，外城为第二线阵地，内城为核心阵地。这样的阵地不仅比潍县、兖州好得多，而且也是华北大城市的防御体系所不能相比的。
“我现在宣布：为确保济南之目的，将济南地区划为东、西两个守备区。守备重点置飞机场以西以南，自城北沿黄河洛口至城南八里洼之线以西至长清为西守备区，自城北黄河的洛口至城南的八里洼之线至郭店为东守备区。”
“吴军长！”王耀武开始点将。
九十六军军长兼八十四师师长吴化文站起来，垂手侍立，接受命令。
“任命你为济南西守备区指挥官。由你指挥整编八十四师一五一旅、一六一旅、整编九十六军独立旅、整编二师的二一一旅、青年教导总队、人民先锋总队、保四旅，以腊山、周官屯、白马山、青龙山一带为主阵地，防守济南西部地区。要求你尽职尽责，担起此项重任；
以上所列西守备区各部队主官，希望你们听命于吴军长，如有怠慢或失职者，严惩不贷！你的司令部设置于商埠。”
“是！”吴化文慢慢地坐下来。
“曹师长！”王耀武点到整编七十三师师长曹振铎少将。曹师长也忽地站起来听令。
“任命你为济南东守备区指挥官。由你指挥整编七十三师十五旅、七十七旅、整编二师的二一三旅、特务旅、保六旅等部，以黄台山、茂岭山、砚池山、千佛山、四里山一带为主阵地，防守济南东部地区。你的司令部置于城内窗后街西首。要求你同吴军长一样，尽职尽责，严整军纪，完成任务。”
“是！”曹振铎忽地又坐下。
“晏师长！”王耀武接着点到整编二师师长晏子风。
晏也站起领旨。
“任命你为守军总预备队指挥官。由你指挥五十七旅、十九旅和可能再空运之国军部队。五十七旅置于党家庄，十九旅置于北蒋山。要求你尽职尽责，对违犯军纪者，从严处置。”
“是！”同一个模式，毫无二致，晏子风坐下。
王耀武继续点将：“对外围独立据点的守备部队宣布如下：齐河由保四旅防守；崮山由五十七旅派部队防守；仲宫由二一三旅部队防守；王舍人庄由历城自卫团等部防守。你们这些固守外围据点的任务是：守住你们的据点，消耗共军的战力，以掩护主阵地的固守。如有不以大局为重玩忽职守者，本司令官必将军法从事！”
命令既下，与会守军将校们各自心中都明白，这一仗算是免不了了。宣布了命令之后，王耀武率领与会将校主官们到各处视察阵地。
就在王耀武点将布阵的同时，在北至黄河北岸、南至徐蚌、东至苏北的大运河河畔、西至豫东商丘的广大辽阔的大地上，华东野战军32万大军和数十万支前民工，悄然进入各自的指定位置。
进军！向着山东国民党军固守的最后的重要堡垒济南进军！
位于豫东涡阳、亳县的华野第一、第四、第八纵队在叶飞、陶勇、郭化若，张仁初、王一平的率领下，向北越过陇海铁路，从邱清泉的第二兵团身边悄悄地擦过，昼夜兼程地奔赴鲁西南嘉祥、巨野一线。
与此同时，膝海清和康志强率二纵、成钧和赵启民率七纵、谢振华和李干辉率十二纵，由苏北涟水一带向北越陇海路东段，从黄百韬的第七兵团身边而过，直奔鲁南之津浦铁路滕县一线，构筑阻援打援工事。