國民黨政府為了透過蘭州決戰，實現其在大陸保住一塊地盤的計劃，不惜挖肉補瘡，派飛機連日向蘭州運送軍事物資。
胡宗南掏出最後的血本，調集4個軍於徽（縣）、成（縣）、兩當及川陝公路，準備在戰役進行得順利時配合青馬，襲擊解放軍後方。
趙龍文為了策應蘭州作戰，專程從隴南跑到漢中，面見胡宗南，共商用兵之計。
胡宗南扳著陰冷的面孔，緊咬著牙齒，半晌才對趙龍文蹦出
“倘若蘭州決戰進行順利，我軍便乘機出擊，襲擊共軍周士第兵團，打亂彭德懷後方，切斷其供給線！”
趙龍文自從得知胡宗南和宋希濂曾飛抵重慶面見蔣介石敲定“保住西南”的戰略後，在胡宗南面前乖覺了許多。他嘻嘻一笑，獻媚道：
“胡主任不愧為總裁的得意門生，文能謀，武能戰！”
胡宗南內心很反感這個軍統特務頭子，勉強一笑，說：
“今後如無要事，你應坐鎮隴南，靜觀蘭州戰局，不必常來漢中。”
趙龍文連連點頭。
馬鴻逵也深知蘭州戰役的成敗，將決定自己的命運，慌忙集結主力，擺出支援青馬的姿態，企圖等待有利時機，出兵攻擊解放軍側後。
不過，馬鴻逵的算盤珠兒一向是十分精細的，他對馬敦靜面授機宜道：
“可令盧忠良第128軍佯裝援蘭，嘴上不妨叫響點。至於何時出兵動真格的，待蘭州戰局之發展再定吧！”
馬步芳父子，如同熱鍋上的螞蟻，真正把蘭州決戰看成是自己生死存亡的關鍵，親自指揮一切，部署一切。馬繼援以其戰鬥力最強的第82軍和第129軍兩個主力軍等部，共5萬人據守蘭州；以第引軍、第120軍、第81軍共兩萬餘人為左翼，于靖遠、景泰沿黃河及打拉池地區防禦；以新成立的騎兵軍共兩萬人為右翼，控制臨洮、洮沙地區。
青馬妄圖依託蘭州外圍的強固工事，挫傷解放軍銳氣後，以寧馬和胡宗南攻擊解放軍側背，用正面抗擊和兩翼包抄之戰術，殲滅解放軍於蘭州外圍。
馬步芳還急忙下令，調駐在新疆的馬呈祥騎兵第5軍增援蘭州。他的密電，被新疆警備司令部作戰科直接送給了陶峙嶽。
陶峙嶽把馬步芳發給馬呈祥的機密電令扔在桌子上，望著窗外陽光下的樹木花草，沉默不語。
陶晉初深思熟慮地說：
“蘭州決戰，新疆應按兵不動，以觀時局之發展。對馬呈祥騎兵第5軍之動向，也應及時掌握，必要時可牽制馬呈祥，將該部滯留於新疆。”
陶峙嶽預設了。
馬步芳仍然感到心裡很不踏實，又迫不及待地給國民黨中央政府急電求救。
要求空軍於會戰期間，逐日派強大機群參加助戰。
切切！
敵人的整個部署及作戰方案，解放軍當時並未完全弄清楚。因為大部隊長驅直入，深入敵人腹地，新解放區黨的工作基礎薄弱，缺乏內線，而馬軍又狡猾多變，要精確地掌握敵人的動態，作出正確的判斷，是極其不易的。
在解放大軍逼進蘭州城郊的時候，彭德懷得到的是兩種互相矛盾的情報。一種情報是：敵第91軍、第120軍已從蘭州北撤，擬隨國民黨甘肅省政府退到酒泉，大批物資正由蘭州運往西寧，蘭州之敵正準備炸燬工廠，拆除電線，破壞黃河鐵橋，作出了一副隨時都要逃跑的樣子。
另一種情報則是：蔣介石集團日有數架飛機運送彈藥到蘭州，青馬正搶運糧食與磨盤進城，其第82軍主力在蘭州南山一線加修工事，寧馬準備以6個師出擊，支援青馬固守蘭州。
這兩種情報，互相矛盾，據此可以作出兩種截然相反的判斷。
但是，彭德懷仔細分析了這兩種截然不同的情報後，認為敵人在蘭州的處境已不同於平涼，敵人在個州決戰的計劃不會像平涼那樣不決而撤，而且解放軍也必須盡一切努力迫使敵人決戰於蘭州，同時應當把情況估計得更嚴重些，把困難考慮得更多些，以此為立足點，從各方面做好充分的準備。
兵書雲：泰山崩於前而色不變，麋麋奔於側而目不稱，驟然臨之而不懼，無故加諸而不怒，此乃為將之道也。
彭德懷對蘭州決戰，雖然不時地現出一種焦慮和不安的情緒，但他的決心一旦定下來，就很難改變了。
“馬繼援是不會放棄蘭州的，他要據守蘭州老巢，在這裡與解放軍決一死戰。那麼，就成全了他這一回吧！”
彭德