伪军以汽车百辆，向百灵庙方面积极增兵。”“23日下午，百灵庙伪军数千，突分两路向武川、固阳方面出动。”
晋绥军.晋绥军方面，在红格尔图作战开始之前，傅作义就派遣第二一一旅参谋长袁庆荣化装成商贩，前往百灵庙侦查。此后，又派遣旅长孙兰峰率领团长以上干部化装成商人，在百灵庙外二十多里的高沙梁一带作战前侦查。红格尔图战役刚刚结束，傅作义立即在11月18日在集宁发出电令，命令准备攻打百灵庙的各支部队开始行动。20日中午，傅作义返回绥垣，展开军事部署。晋绥军在侦查后发现，百灵庙地势易守难攻