五十五军的一八一师由菏泽地区撤至商丘后归其指挥。

    国民党黄伯韬兵团（第七兵团），指挥二十五军、六十三军、六十四军，战役发起前两天，徐州“剿总”将原归第九绥靖区指挥的四十四军以及10月2日增援海州又于4日中途返回的一○○军改归该兵团指挥。二十五军位于阿湖地区，六十三军位于新安镇、红花埠、杨家集、瓦窑、南北劳沟地区，六十四军位于高潭沟、丁集地区，一○○军位于王家集地区。

    国民党李弥兵团（第十三兵团），指挥八军、九军，集结在徐州以东碾庄地区。其中八军一部守备徐州、一部在曹八集地区，九军在碾庄、运河车站及官湖地区。

    国民党孙元良兵团（第十六兵团），指挥四十一军、四十七军和九十九军，原来位于郑州一带，10月下旬撤离郑州经开封、商丘、亳州、涡阳向蚌埠转进。

    国民党第一绥靖区周碞部，指挥二十一军、一二三军、四军、五十一军，守备淮阴、淮安、江阴、泰兴、泰州地区。

    国民党第三绥靖区冯治安部，指挥七十七军、五十九军，守备徐州东北的外围地区峄县、枣庄、临城、台儿庄等地区。

    国民党第四绥靖区刘汝明部，指挥六十八军、五十五军，10月24日以前守备在开封、兰封、商丘之线，后撤退至蚌埠以北守备淮河，另配属九十六军改编为国民党第八兵团。

    国民党第九绥靖区李延年部，指挥四十四军及非正规军鲁南王洪九部两个保安旅、海州1个挺进支队、连云港两个守备部队，守备海州、连云港及灌云、赣榆等地区，11月中旬，李延年在蚌埠新建第六兵团。

    此外，还有徐州“剿总”的直辖部队（预备队）：国民党七十二军，集结在徐州以北九里山。国民党一○七军孙良诚部，集结在徐州东南之睢宁、双沟地区。直辖的特种兵、炮兵、工兵、通信兵、辎重汽车兵、铁道兵、警卫兵及战车团、化学兵、高射炮兵等部队以及交警总队、特务大队、暂编纵队、地方保安旅等非正规部队。

    此时，奉命准备增援徐州的国民党华中“剿总”所属的黄维兵团第十二兵团正在向确山、驻马店等集结中。黄维兵团指挥十军、十四军、十八军、八十五军和第四快速纵队，共约12万人。