Yan Xishan samlet alle sine kinesiske tropper til rådighet under sin kommando for å stå fast ved Xinkou fordi dette stedet er flankert av Wutaishan og Yunzhonshan, som er fordelaktig å forsvare og samtidig er porten til Taiyuan, hovedstaden i Shanxi. Den 1. oktober ga den japanske sentralkommandoen Itagaki Seishiro ordre om å føre 5. divisjon og Chahar ekspedisjonsstyrke i det siste angrepet på Taiyuan. Samme dag beordret den kinesiske nasjonalistregjeringens militærkommisjon den 14. armégruppe (under kommando av Wei Lihuang) til å kjempe mot japanerne ved Xinkou. Den 14. armégruppe og Yan Xishans åtte arméer organiserte et frontalt forsvar av Xinkou, mens 18. armégruppe (uten 120. divisjon) samt 101. divisjon, 73. divisjon og den nylig oppstilte 2. divisjon organiserte forsvaret på den høyre flanken langs Sutou-elvens sørlige bredde under ledelse av Zhu De. En divisjon ble sendt til fiendens bakområde for å forstyrre hans venstre flanke. 6. armégruppe, som bestod av to divisjoner og en brigade, utgjorde det kinesiske forsvaret på venstre flanke sammen med 120. divisjon (under kommando av Yang Aiyuan), konsentrerte sine styrker ved Heiyu og Yangfangkou, mens en divisjon ble sendt inn i fiendens bakområde for å forstyrre hans høyre flanke. 34. og 35. armé lå i reserve under kommando av Fu Zuoyi og skulle sikre områdene Dingxiang og Xinxian.