徐州地區的大戰一觸即發，蔣介石並沒有睡覺。
當濟南戰役結束之後，對於我華東野戰軍下一步的動向，國民黨軍隊內部當然是極為註意的，也曾進行過認真討論。討論中有兩種意見：一種意見認為華東野戰軍會北上華北，會同我華北野戰軍攻打平津，解決華北的傅作義集團；一種意見認為華東野戰軍會南下徐州，解決徐州的劉峙集團。
蔣介石這時還有點清醒，他在認真分析權衡之後，不僅同意了後一種意見，還看到了我中原野戰軍有揮師東向參加徐州會戰的可能性。 1948年9月25日，他在南京專門召開會議，研究徐州的防守方案，而且是以我兩大野戰軍有可能在徐州地區聯合作戰為前提。所以，研究的結果是要盡可能地進行攻擊性防禦，要盡可能地防止我兩大野戰軍會合。蔣介石決定由杜聿明在徐州方面向魯西南和蘇北進行有限制目標的攻擊，確保對平漢、隴海、津浦三大鐵路線的控制；由白崇禧在豫西攻擊，將劉伯承牽制在豫西地區。可是，杜聿明雖然制訂了進攻魯西南的計劃，卻因為要去東北戰場“救火”，計劃遂胎死腹中。
杜聿明一走，劉峙雖然急得六神無主，也不敢展開攻擊行動，他對向他請示行動計劃的副參謀長文強說：“光亭（按：杜聿明字光亭）走了，誰能指揮得了前線的部隊。我已經讓前線的部隊停止待命，原計劃暫緩執行。”這一時期蔣介石也把注意力放到更為危險的東北去了，無暇顧及徐州，所以徐州地區的國民黨軍隊竟然有整整21天無所作為，基本上沒有任何行動。一直到10月24日，蔣介石才在何應欽等人的催促下，在北平下達了要劉峙對我華東野戰軍“取攻勢防禦，逐次消耗共軍並鞏固徐州附近地區而確保之”命令。同時，為了應付當時的緊急局面，蔣介石還有意讓白崇禧出來對整個中原戰場進行統一指揮。
由於這時蔣介石的精力全被東北局勢所困擾，眼見中原戰場戰局日益嚴重，鄭州、開封都已丟失，所以何應欽和顧祝同於10月28和29日在南京連續召開專門會議，研究徐州問題。
由於何應欽一直高唱“守江必守淮”，所以與會者就出現了兩種完全不同的意見。一種意見認為，應當貫徹蔣介石的決策，堅守徐州。守徐州的方式是只以一兩個軍留在徐州守城，徐州之外的所有城市完全放棄，將徐州“剿總”所屬的大量部隊都集中在津浦路兩側做攻勢防禦，無論華東野戰軍從哪個方向南下，都尋找其主力與之決戰。為了配合徐州方面的決戰，華中“剿總”讓黃維兵團向周家口進攻，牽制我中原野戰軍。另一種意見不同，認為徐州地處平原，易攻難守，當時四面八方都是共軍，對外只剩下通向南京的津浦路這一條補給線，補充給養很困難（據徐州的第一補給區司令劉永昆說，城中糧食儲備只夠全城人吃21天），所以主張放棄徐州，退守淮河南岸，以淮河的自然屏障來與華東野戰軍對抗。參加會議者多數人同意前一種方案，其主要原因是考慮到退守淮河之後就不便於向平漢路和蘇北方面機動。何應欽和顧祝同遂按會議上的第一種意見電告劉峙，讓其堅守徐州。為了集中兵力，還說在必要時可以讓已從菏澤、開封撤退到商丘的第四綏靖區的劉汝明放棄商丘。
就在南京方面好不容易統一了意見之後，國民黨內部在徐州戰事上又出現了新的變化：原來已經同意統一指揮中原戰事的白崇禧突然變卦。
此時的蔣介石已經看到了我華東野戰軍和中原野戰軍有聯合作戰的可能，他就得準備將徐州“剿總”和華中“剿總”合併，方能統一指揮整個中原的國民黨軍隊，對付我方的兩個野戰軍。這樣，他就只能讓白崇禧來指揮。一來是因為只有白崇禧才能真正調得動桂系的軍隊，二來是白崇禧不久前才從國防部長的職位上下來，絕不可能屈居劉峙之下。
在這種情況下，蔣介石決定將兩個“剿總”合併，取一個新名字叫國防部指揮所，既不設在徐州，也不設在武漢，而是設在蚌埠。 10月27日，白崇禧表示同意，而且還在10月30日到南京出席了國防部的有關會議。
在會上，他已經開始對戰局進行部署，還宣布要讓屬於桂系的第三兵團和黃維的第十二兵團一道向東開進，牽制劉伯承。可是第二天就變了卦，堅決不肯出任國防部指揮所主任，不肯統一指揮徐州和武漢兩個“剿總”的軍隊，第三兵團也不能出動。他在給蔣介石的電報中說：
“陳、劉兩軍（按：這是指陳毅和劉伯承指揮的我華野與中野兩支大軍）未會合，華東由經扶（按：劉峙字經扶）對付有餘，無統籌兼顧必要。屆時按情況兵力調動，均以大局為主，請釋念。”按一般人看來，白崇禧主動放棄對4個兵團和3個綏靖區共達六七十萬人的指揮權，在國民黨軍隊中爭奪兵權習以為常的情況下是很難理解的。可事後才知道，白崇禧事先表示同意，突然又臨時變卦，是經過深思熟慮的，是與其他桂系頭目研究過的，是國民黨內部派系鬥爭的一種更高級的表現。
桂系所以要如此動作，是因為：第一，桂系認為蔣介石如此慷慨地讓白崇禧來指揮中原地區的徐州和武漢兩個“剿總”屬下的130萬軍隊的決定是過去從未有過的，肯定是一個圈套。中原戰役，很明顯是決定國民黨命運的一場決戰，受到國民黨中所有人的重視，如果打勝了，功勞歸於總統蔣介石指揮有方，如果打敗了，罪過歸於總司令白崇禧指揮無方。更何況按蔣介石多年來越級指揮的老做派，白崇禧能不能指揮得動那樣多的天子門生，沒有把握。第二，美國政府已經有了拋棄蔣介石而轉為支持桂系領袖李宗仁的打算。白崇禧這樣做，就是為了要拆蔣介石的台，為進而逼蔣下台做準備。白崇禧來這一手，不僅再一次延誤了國民黨內部準備徐州戰局的進程，也大大影響了劉峙的情緒。劉峙的徐州“剿總”雖然由於白崇禧的不到蚌埠而得以保持不變，但劉峙無論是對白崇禧還是對蔣介石的做法都大為不滿，發牢騷說：“白健生是寡婦改嫁（按：白崇禧字健生，改嫁一說指白崇禧過去反蔣而後來與蔣合作並同意到蔣氏政權任職），對老頭子可以抗衡論理，不聽調動；我好像是童養媳長大，骨頭多大，當婆婆的都摸得清，服從是無條件的。”第三，有“小諸葛”之稱的白崇禧已經察覺，蔣介石又改變了對徐州會戰的主意，不再要“確保徐州”了。所以如此，一個原因是他認為南京國防部會議上主張退守淮河以南的這一派意見有道理，徐州易攻難守，怕守不住；另一個原因，是蔣介石派到徐州的戰地視察官、蔣介石很信任的李以劻透露出來的，就是蔣介石內心深處的迷信觀念在起作用。蔣介石認為，當年西楚霸王項羽與劉邦決戰，結果兵敗彭城，落花流水，得個四面楚歌、別姬自刎的下場。項羽自刎的垓下，就是在徐州附近的沱河集。徐州這個地方不是進行決戰的吉利之地，他想避忌。蔣介石的這種想法未在公開場合講過，但不時會說出一句“徐州不是決戰之地”，其中的深意就是指此。
這樣一來，何應欽、顧祝同等人準備的《徐州防守計劃》全部泡湯，國民黨軍隊對徐州地區的作戰計劃只得重來。
根據杜聿明後來的回憶，蔣介石是在東北廖耀湘兵團全軍覆沒之時，慌忙之間命令國防部按他的以“放棄徐州、退守淮河”為指導思想而擬定《徐蚌會戰計劃》的。 11月3日，杜聿明還在葫蘆島負責東北的殘兵敗將的撤退與收容，蔣介石曾命令國防部第三廳（主管作戰）副廳長許朗軒持上述計劃乘專機去征求杜聿明的意見。杜聿明記得很清楚，蔣介石的主張就是“將徐州剿總所屬各兵團及綏靖區各部隊主力移至淮河南岸蚌埠東西地區佔領陣地，以攻勢防禦擊退對方之攻擊，相機轉為攻勢，予以殲滅”。杜聿明當時給蔣介石回了一封信，表示同意將主力集結於蚌埠決戰的計劃。他提醒說：“請劉總司令指揮，迅速按計劃實施，否則有被共軍牽製而無法撤退的可能。”
由於蔣介石在退與不退這兩種選擇之中有所搖擺，嚴格說來是處於兩難之境，蔣介石與其主要助手何應欽、顧祝同等人之間一直未能就徐州戰場的作戰方針取得一致意見（何應欽是主張不退堅守的，顧祝同是主張退過淮河的），所以徐州戰場上國民黨軍隊的行動一直沒有一個確定的方案，是守是退，從統帥部到各級將領都眾說紛紜。 “福將”劉峙更是沒有主見，認為兩種方案都可又都不可，不敢採取任何有效的行動。這種情形，在一定程度上重蹈了遼沈戰場上的覆轍：在爭論中浪費了十分寶貴的備戰時間。
這時，對徐州戰場來說，還有一個既重要又具體的大問題，就是由誰迅速來徐州幫劉峙指揮部隊，由誰來當這個徐州“剿總”的副總司令。
當杜聿明在10月15日被蔣介石突然從徐州戰場上抽到東北去之後，劉峙立即就向何應欽發難，要他派一個得力又合適的人選來。蔣介石和何應欽按原來的準備，於10月24日給宋希濂發出“限一小時到達”的急電，要宋趕赴徐州，擔任徐州“剿總”副總司令。接著劉峙也馬上來電，表示歡迎。宋希濂對這一任命十分為難。劉峙下面的四個兵團司令他都非常熟悉，李彌曾是他的舊部，黃百韜性格較好，他估計還能夠指揮；孫元良虛偽狡猾，邱清泉驕橫跋扈，不說指揮，連共事都很難。徐州一戰關係國民黨政權的命運，干係太大，打敗了責任太重。在反复考慮之後，他決定違命，不去徐州，於是26日以對徐州情況不明而在鄂西正在積極實現其軍事部署為藉口，回絕了任命。誰知第二天蔣介石又來了一封急電：“吾弟到鄂西後種種規劃，頗為妥善，深洽餘意。惟今後戰爭重點在徐蚌，徐蚌為首都門戶，黨國安危所繫，希吾弟毅然負此艱任，迅即赴徐與劉總司令及各將領妥善部署，勿再延遲為要！”宋希濂不敢再推，只好立即交代工作，安排必須帶走的各種人員和物資，在10月31日到達沙市，準備乘船東下。可是就在這天晚上，他又得到蔣介石的電報，蔣介石又變了，說是“已決定派杜聿明前往徐州方面負責，吾弟可留原職，希按原擬計劃實施為盼”。這真是把宋希濂弄得哭笑不得。蔣介石這種對幾十萬軍隊的統帥任命已經到了朝令夕改的地步，表明了國民黨最高統治集團的六神不定和矛盾重重，已經為即將發生的大戰結局作了預示。
蔣介石為什麼已經決定了任命宋希濂而突然又改為杜聿明呢？在具體的資料中未見到相關記載，但是很可能和以下兩個原因有關：一是東北戰場已成定局，杜聿明無力回天，在東北發揮不了什麼作用了，他過去已經在徐州搞了幾個月，情況熟悉，當然以回徐州指揮為好；二是蔣介石對武漢的白崇禧不放心，宋希濂作為白崇禧的副總司令，繼續放在武漢“剿總”，可以起到幾重作用，當然還是留在那邊為好。
11月3日，蔣介石派許朗軒到葫蘆島徵求杜聿明對徐州戰役的意見時，就給杜聿明帶了一封親筆信去，信中說“如果吾弟同意這一方案，希即到蚌埠指揮”。杜聿明對於蔣介石的命令是無法推辭的，一則東北已經完全失敗，他只能離開；二則他是突然被蔣介石從徐州拉到東北的，離開快20天了，國防部還沒有宣布撤銷他的徐州“剿總”副總司令的職務；三則他是蔣介石最信任的學生之一，他只能服從。不過，這時的杜聿明心中也有自己的小九九，他明白這時的徐州會戰準備較之葫蘆島的撤退要重要得多，但是，按蔣介石的方案執行的話，徐州的部隊應當立即撤退，他如果現在立即前往徐州指揮，就只能是指揮撤退，一上任就去當撤退司令，今後很有可能代蔣介石背上“放棄徐州”的罪名，受到國民黨輿論的指責。所以，他一方面表示願意服從命令，一方面又說葫蘆島事務離不開，要待葫蘆島撤退完畢才能去徐州。實際上他是想待徐州附近的國民黨軍隊撤退到淮河一線之後，他直接去蚌埠，在蚌埠接手指揮。這樣，今後的戰局無論是勝是敗，他都不會負放棄徐州之責。
不管怎麼樣，淮海決戰中國民黨軍隊在戰場上的實際統帥杜聿明還是決定要上場了。不過，他是一個遲到的統帥，他本來應當在這一幕有聲有色的大戲開幕以前就走上舞台，扮演他應當扮演的角色，可是他有意遲到。 11月8日，杜聿明將葫蘆島的國民黨東北戰場的殘兵敗將撤退完畢，回到北平。 9日中午，傅作義請他吃飯，杜聿明才在席間搞清楚徐州方面的具體情況：徐州的軍隊並未撤向蚌埠，大戰已經在3天前打響，黃百韜兵團已經被圍，何基灃、張克俠已經“叛變”。這就是說，蔣介石的《徐蚌會戰計劃》根本就未執行，如此重大的決策竟成兒戲，徐州戰場已經成了沒有佈局安排的一盤亂棋。杜聿明後來在回憶錄中寫道：
這時我的恐懼心理一直上湧，覺得徐州戰場好像是一個“刑場”，我一到徐州，不是被打死，即是被俘，思想上縈繞著去不去徐州的問題：去，因大勢已去，處處被動挨打，毫無辦法；想稱病到醫院治病，既怕對蔣介石失信（11月3日復信蔣介石，同意到蚌埠去指揮），又怕已準備好即將起飛，忽然不去，別人也會笑我膽怯避戰。同時又料定：東北解放軍馬上入關，共產黨將在一年內統一中國，我的事業生命也將隨著蔣介石的完蛋而完蛋。於是決心還是“從一而終”，願意犧牲自己為蔣介石“效忠到底”，先到南京再說。
當杜聿明到了南京時，看到和聽到的都是不祥之兆：看到的是大街小巷處處在搶米搶面，從顧祝同口中和從劉峙的電話中聽到的是徐州竟無任何全面的軍事部署，“未戰而先潰亂喪師”。於是在十分矛盾中採取了一個只有他自己明白的措施，他向何應欽要一輛最好的新吉普車。
何應欽怕他不上前線，立即應允，把自己的包車給了他。杜聿明表面上是說為了方便在戰場上指揮，其實他的打算是“想在逃跑時用，免得拋錨被俘”。
1948年11月11日凌晨，杜聿明乘飛機到了徐州。用他自己的原話，是“以赴刑場之心上戰場”。