另外还有陕军孙蔚如第四集团军，下辖38军赵寿山部，96军李兴中部。

除此之外，由35军傅作义部从大同北对日军牵制，43军李志坚部赶回山西参战，在河北的部队在敌后进行牵制。

本次会战，由于卫立煌已经离开山西到一战区任职，于是阎锡山自己亲任总指挥。

阎锡山经过与前线众将商议，最终定下作战方案：

前线军：骑兵第一军，第八集团军一部，晋绥军四个独立旅，在忻口北游击。傅作义35军在大同周围牵制日军。

在忻口方向成立三个集团。

中央集团还是61军和19军，由19军军长王靖国任前线指挥。

左翼集团是中央军15军、第9军，由十四集团军司令刘茂恩任前线指挥。

右翼集团是27军和17军，由27军军长范汉杰任前线指挥。

预备队：33军，71军，98军。

娘子关方向：

第四集团军孙蔚如部的38军、86军，晋绥军34军，教导旅，孙蔚如为前线指挥。

晋城长治方向：83军。