第7集团军总司令傅作义兼任太原守备司令，指挥第35军各部及由忻口后撤的极少数部队，担任守卫太原的任务。守城部署为：
北城从西北城角起：姚骊祥新编第1团，黄其武第218旅435团、436团、420团（欠2营）。东城从东北城角起：第211旅419团（欠1营）、422团、421团（欠1营）。南城全面由杨维垣第213旅布防。西城全面由陈庆华新编独立第1旅布防。炮兵分布在全城的各个炮兵阵地。关厢前进阵地：北关兵工厂由第420团两个营防守；东北城外黄国梁坟阵地，由袁庆荣团的张惠源营防守；东南城外郝庄、双塔寺阵地，由刘景新团的韩春富营防守；南城、西城外，由担任城防的杨、陈两旅，分别在太原火车站和汾河东岸派出警戒部队；第35军骑兵连，在汾河西岸担任游动巡逻。其余部队，分别编为地区预备队和总预备队。
城内：曾延毅为戒严司令，袁庆曾为关厢防守指挥官，绥远宪兵第7、第8两队担任岗哨、巡查，维护秩序。
11月5日上午，守城指挥部从平民中学移至太原绥靖公署院内。参谋长陈炳谦向傅作义报告，守城部队已入城完毕，并到达指定位置严阵以待。
傅作义说：“好，从明日凌晨起，开始封城，除大南门可通行外，其余各门全部封闭，断绝交通。”
这时，新任第二战区前敌总指挥卫立煌前来辞行。
卫立煌说：“阎司令长官和黄副司令长官都走了，现在敌人已经占领太原外围山地，他们是居高临下，太原城完全在其炮火有效射程之内，况且还有飞机助战，孤城岂能守住？宜生兄，虽有守涿州的经验，可那是十年前的事了，当时，对手是装备一般的奉军，如今，敌人是现代化坚甲利兵的日军，怎好同日而语？”
傅作义：“卫总司令的分析我完全赞同，但是，太原已成为华北最重要城市，轻易放弃，则我辈军人有负国家和民众养育。作义既已答应守城，理应尽力支撑危局。至于后果，现在考虑不了那么许多。”
卫立煌：“你现在受命于危难之际，不过我看太原是无法固守下去的。从全局看问题，还是因时制宜为好，必要时，须要撤就撤。撤出太原的责任，由我负责好了！”
傅作义感动地说：“作义永远难忘卫总司令的关怀！”
卫立煌掏出笔记本，撕下一页空白纸写下手令：“必要时，相机撤退。”
卫立煌递给傅作义：“时候不早了。”起身告辞。临上汽车前，两人紧紧握手。
卫立煌：“宜生兄，请你保重。我暂在汾河西岸指挥，请你多与我联系。”
11月5日下午，傅作义召集守城部队连以上军官训话。他说：“我们要守住太原城，阻止敌人前进，才能掩护大部队和太原市民及物资安全转移。现在城门封得差不多了。我们城内官兵，就像活人躺在棺材里，只差钉上棺材盖了。如果我们齐心协力守住太原城，就能把棺材盖子给顶开了，大家也就得救了。否则，棺材盖子就被敌人给咱钉死了。”
傅作义提高声音说：“困兽犹斗！我们抗日军人，为何不能和敌人决一死战呢？希望弟兄们，发扬为国家、为民族英勇献身的爱国精神，努力守城，完成保卫太原的光荣任务！”
傅作义激昂地说：“我们必须坚决奋斗，尽到守土抗战的神圣职责！”