方先觉经过分析后认为日军十有八九会选择进攻南线。由于衡阳城南郊外大多是丘陵地带，长衡公路两侧又多是崇山峻岭，最宽的路幅只有二十米，并不适合大型装备的移动。而且在盟军空军的支持下，行进于开阔地带的敌军简直无异于自取灭亡。

    昆明美国驻华空军总部贺克准将的到访，使得方先觉察觉到衡阳如若有了盟军空军的助力，实现委员长交待的坚守两周的任务并非无法完成。如果在日寇攻城作战中，己方牢牢地把握住了制空权，那简直就是日寇们的噩梦！

    贺克准将表示盟军空军将支持第十军共同抵御日寇的侵袭。而且贺克准将为方先觉联络上了芷江空军第三路军司令张廷孟。方先觉和张廷孟少将约定好了呼号，知晓了彼此电台的波长后，每天都可以通过芷江空军第三路军司令部中转，用无线电与远在重庆的大本营联系。这样委员长如果有任何新的指示都能及时的传达到军部。

    有了盟友军空中强力支持的保障后，方先觉振奋不已。这样就可以放手一搏，无视西北开阔地形的存在，一心一意的关注南来之敌了。

    对于将防守重心调整到城南面，方先觉还是有其战略层面的分析的。日军此次来衡作战的最终目的是打通大陆交通线，而南郊就是火车西站和湘桂线的所在，日军攻克长沙后便火急火燎的南下进攻衡阳，这说明他们的海上供给线已经受到盟军的有效钳制，开辟路上补给线变得迫在眉睫。既然日寇如此不顾车马劳顿，疲而兴师，他们就更不会大费周章的舍近求远，绕道而袭。

    贺克准将看到方先觉分析精辟，见解独到便也没有再坚持自己的看法。遂同意第十军将防御重心布置在城南及西南面。参谋长孙鸣玉随即指示军参谋处，依照这个决定研究制定防御作战计划。

    按照军部拟定的计划作战计划，湘江东岸，第一九零师在南，暂编第五十四师（欠两个团）在北；湘江西岸的衡阳城主阵地，预十师在南，新编第十九师在北，选定有利地形，构筑工事，编成防御阵地，积极备战。而此时的第三师师长周庆祥正在湘潭附近的下摄司、易俗河南岸构筑工事，积极战备。

    衡阳外围原本构有不少备用的国防工事，皆是钢筋混凝土筑成，相当坚固，经过方先觉和各师师长的反复侦查后，发现固有阵地有几个缺点：1、阵地向前推进太远，这些预设阵地虽然选择了有利地形，但是阵地的范围太大，正面太宽，即使使用五个师的兵力，也未必能够严密防守。2、工事位置的设定太过注重视界和射界的宽广，而忽视了工事本身位置的遮蔽和掩护，这在面对火力优势明显的日寇时，是极其危险的。3、所预设固有阵地，都是采用独立据点模式，每一个据点之间的距离都很大，难以发挥相互支援的效果。也就是说这些据点在防御作战中只能起到点的作用，不能构成严密的防线和防面，这对于固守一地的防御作战是很不适宜的。

    基于以上考虑，军部决心放弃这些既有的永固国防工事，把防御阵地尽可能的向内收缩，以缩小战斗正面，增强阵地的弹性与韧性。

    全军的防御重点，为预备第十师所担负防守任务的衡阳城郊西南丘陵的锁匙部。最初预十师选定的阵地前缘，为湘桂铁路以南的黄茶岭、欧家町、托里坑一线，方先觉知道南线压力颇大，而且极有可能为日军主攻方向，便特地把军部工兵营（营长陆伯皋中校）配属于预十师构筑工事。预十师师长葛先才自构筑工事开始后，每天都到工地指导官兵从事工事构筑；并在阵地前后左右，用各种姿势反复查探，研究前沿阵地环境的隐蔽情况和火力支撑形成抵抗力的强度。经过实地调研后，葛先才认为将阵地设置在湘桂线以南的四百米处存有许多弊端。其一，这块起伏地树木稀少，很多设伏地点过于暴露，将来战时部队调动、弹药补充、伤亡后送、炊事人员三餐往返都有可能遭受敌方火力威胁。其二、阵地正面过宽，我方兵力不足，分布过散，不能形成有效的狙击火力。如果选择在树木多，遮蔽良好的地方布设防御阵型可以方便阵地后方兵力调运，敌人视线受阻，可以免除一些不必要的伤亡。

    经过葛先才的一番说明后，方先觉马上率领预十师下属三个团的团长（28团团长曾京、29团团长朱光基、30团团长陈德坒）及工兵营长亲临阵地查看。对于葛先才提出来的建议，方先觉深以为然。随即命令全师将已做好的工事毁坏填平，以免被敌军利用。然后紧急规划湘桂线以北的阵地，构建各部防御工事的工作区域。

    第十军军部参谋处处长饶亚伯按照方先觉军长的战局规划重新将原防御方略进行了修改，第十军所辖各部也都纷纷积极行动起来重新布防。

    第一九零师以一个营附师战防炮连在泉溪市耒河西岸新码头构成前进据点，以一部于酃湖南岸铁路堤经湖之西岸，湾塘至蜈蚣桥之线，占领警戒阵地；主力占领五马归槽、橡皮塘、莲花塘一线，构成据点阵地，保持防御重点于右翼。

    暂编第五十四师之一个团，以一部于东家湾沿何家山一线，占领警戒阵地；主力占领冯家冲，沿耒河左岸，至耒河口一线，构成据点阵地，重点保持于左翼。

    新编第十九师以一个营占领来雁塔至望城坳之间据点阵地；以一部于高家塘、三里亭、胡坳、马王庙一线，占领警戒阵地；主力占领石鼓嘴、草桥、辖神渡、瓦子坪至汽车西站一线，重点保持于瓦子坪至汽车西站之间的区域，并于杜家港、易赖庙前街、青山街、杜仙庙、杨林庙一线，构筑预备阵地。

    预备第十师，以一部占领马王庙、托里坑、欧家町、黄茶岭之线的警备阵地，主力占领汽车西站、虎形巢、张家山、枫树山、五桂岭、江西会馆一线，并以一连占领停兵山、高岭两独立据点、确实固守。

    炮兵部队（野山炮共14门）于雁峰寺、县镇府、益阳路、万国商场附近、清泉路西侧地区占领阵地。

    军司令部则设置在了中央银行；前进指挥所设置于五桂岭。

    各部队均在积极构筑工事，至6月13日，新编第十九师奉上峰命令调往全州。军部不得不再次修改防区，将第一九零师除留第五六八团第一营附师战炮连占领泉溪市西岸新码头前进据点，归暂编第五十四师江东岸守备团指挥外，主力由湘江东岸调回衡阳，接替新编第十九师阵地，继续构筑工事。此时，整个湘江东岸仅有一个团加一个营防守；而守备衡阳主阵地的兵力等到第三师撤回衡阳驻防后，所有留守兵力也不过才七个步兵团及部分炮兵而已。

    军司令部的作战参谋们苦于兵少将寡，城内又没有强有力的火力支撑，参谋处一片愁云惨淡。大家都知道此次守城的艰辛，无一不把希望放在了前往昆明接受新式装备的军部炮兵营身上。

    原本第十军在常德会战之后就已纳入换装美械的计划之中，军部还特意派遣了一部分干部赴桂林东南干训团受训。受训干部携带回来少量的轻兵器等作为换装训练的教育器材。其中的冲锋枪是近战利器，如果第十军全面换装了冲锋枪，那么对日寇就有了压倒性的火力优势，有这些利器守城则将事半功倍。

    可惜原来计划配给第十军的美械改配置给了另外一支友军。而军部炮兵营在上峰的命令下将原有的日制三八式野炮十二门全数上缴，官兵乘火车至金城江，再徒步行军至昆明接受美式七五山炮。全营接收到12门全新美式装备后都是喜上眉梢。这些新装备配备好全套的观测、通信器材后，作战力更加上升了一个台阶。全营经过干海子中美炮兵训练中心训练一个月后，由炮兵营长张作祥率部归建。可当炮兵营到达桂林时，被炮兵第一旅截留下来。炮兵第一旅将第十军军属炮兵营改编成炮兵第29团第2营，进驻广西全州。

    收到张作祥发回的消息后，第十军群情激奋，就连各个师部都颇有微词。枪都还没有响起来，就有人开始扯后腿了，往后这仗还怎么打？