以第二绥靖区11万余部队守备要地济南，并准备以徐州地区的3个主力兵团约17万余人（邱清泉、李弥、黄百韬）随时北上增援。国军的防御圈分成两圈，外圈由碉堡、铁丝网及壕沟组成，内圈依古城墙防守。8月8日，国军空运济南增援。粟裕统一指挥攻城和打援，许世友和谭震林率部分东、西两个集团对济南实施钳形突击。在火力上，调动整个华东野战军炮兵10个团，各类火炮500余门，在火力上压倒国民党守军，甚至有坦克大队也调到了前线。主攻的西集团由宋时轮（10纵）、政治委员刘培善指挥，攻占机场和商埠；助攻的东集团由聂凤智（9纵）