池峰城率第2集团军先头部队抵达台儿庄并接替第100师韩庄至台儿庄沿运河防线后，立即开始构筑工事。

22日，第20军团司令部及52军路经台儿庄时，军团长汤恩伯和52军军长关麟征会晤了池峰城，特别强调31师务须努力堵击敌人的南进。

他要求31师以一个旅的兵力进至台儿庄以北的泥沟附近，对峄县方面的敌人实行警戒。

还答应在31师与敌接火后，他将率领第20军团马上抄袭敌人侧背，协力夹击敌人，31师只要能在台儿庄一线坚守三日，即算完成任务。

池峰城按照战区司令官李宗仁、本集团军总指挥孙连仲和临时直接领导汤恩伯的指示精神，对部队进行了部署：康法如旅守卫台儿庄及运河一线，乜子彬旅向峄县方面担负搜索警戒任务。

此时，蒋介石也高度重视这场作战的重要性，3月24日，亲自率领副参谋总长兼军训部长白崇禧、军令部长徐永昌等人到徐州视察战局，并且设法调动所有能够动用的部队，前往徐州的第5战区增援，准备给予孤军深入的日军重大的一击，不惜花大的血本，非要打败这股不可一世的骄兵。

24日晚12时，白崇禧在孙连仲的陪同下，亲临台儿庄前线视察。

他们先来到韩家寺第2集团军司令部，听取孙连仲的汇报，然后又来到台儿庄南站第31师师部了解战况。

当得知31师仅装备有步机枪与迫击炮，急需大炮支援时，白崇禧即在师部与徐州李宗仁、开封程潜通了电话，李、程答应即调野炮、战防炮、坦克队来台儿庄。

不久，炮第10团之第1、2两营，重炮第1连，坦克防御炮第1连，坦克第3中队即调到台儿庄一线。

炮兵两营装备的是沈阳仿造的克虏伯野炮，炮弹口径为76毫米，最大射程13公里，每营配备此炮8门。

重炮连装备的是德国造莱因式重榴弹炮，炮弹口径为150毫米，最大射程为15公里，炮连配备此炮3门。

这种炮是当时国民党军队中射程最远、威力最大的野战重炮。

坦克防御炮是由重庆五零兵工厂仿瑞士苏罗通坦克防御炮制造而成，炮弹口径为37毫米，最大射程3000米，每分钟可连续发射炮弹20发。

此炮发射的穿甲弹，穿透能力强，对坦克很有威胁力，而发射的爆炸弹则可给人员造成大量的杀伤。

此炮属于30年代的新式产品，装备于新近由装甲兵团扩编的第200师。

将配属于第3集团军的是200师炮兵第52团第8连，该连装备此炮6门。

以上这些重兵器，虽数量有限，但大大地增强了第2集团军的作战实力。

炮兵和铁甲车队于3月25日日间即抵达台儿庄参加战斗。

战防炮也于3月26日夜间运至台儿庄南站。

还计划出动空军，炸射日军。

当时，在台儿庄地区的中国军队除了孙连仲第2集团军和汤恩伯第20军团，还有川军孙震部第41军，张自忠第59军，庞炳勋第40军等部数十万人。