北宁线为解放军切断及锦州被围后，10月1日下午，东北野战军司令部下达了攻打锦州的战斗动员令，要求全军以最大决心拿下锦州，并指出：“这一战役必然是极其紧张、激烈的连续作战，望各部抱定打大仗、打恶仗的决心，准确地执行命令，不怕伤亡，不顾疲劳，不因伤亡泄气，不因疲劳偷懒，准备付出重大代价去争取战役的全部胜利。”我军各纵队深入进行了战斗动员，随后立即向锦州逼近。
我军向锦州合围时，范汉杰乞援的电报一封封到了南京，蒋介石深感局势严重，决心力保锦州，慌忙于9月下旬把卫立煌召到南京，迫令他从沈阳出兵支援锦州。
卫立煌认为，沈阳守军出兵辽西必会被解放军消灭。因此，拒不接受蒋的命令。蒋介石不顾卫立煌的反对，坚持要出兵支援锦州，并派参谋总长顾祝同随卫立煌飞往沈阳督战。
顾祝同在沈阳一再召集东北将领会议，催促卫立煌出兵解锦州之围。
卫立煌赌咒发誓地对顾祝同说：“出兵辽西一定会全军覆没，你不信，我同你画个十字。”
经过多次争吵，卫立煌仍坚决反对执行蒋介石的这项命令。廖耀湘、赵家骧等高级将领也认为增援锦州会被解放军吃掉。顾祝同说服不了卫立煌，只好垂头丧气地回到南京，添油加醋地向蒋介石作了汇报。
蒋介石听后勃然大怒，便于9月30日飞往北平亲自指挥。蒋介石在北平召开军事会议，决定从华北抽调第六十二军3个师、第九十二军1个师和独立第九十五师及驻守烟台的第三十九军2个师，连同锦西、葫芦岛原有的4个师共11个师，组成“东进兵团”，由第十七兵团司令官侯镜如统一指挥，增援锦州。
10月2日，蒋介石由北平飞抵沈阳，召集军长以上人员的军事会议，决定将沈阳地区之蒋军编为防守兵团和攻击兵团。任命第八兵团司令官周福成为防守兵团司令，指挥第八兵团（辖第五十三军）和东北“剿总”直属部队坚守沈阳；任命第九兵团司令官廖耀湘为攻击兵团（也称西进兵团）司令，指挥东北蒋军主力新一军、新六军、新三军、第四十九军、第七十一军等共5个军12个美械师并3个骑兵旅出兵辽西，解锦州之围。
此时，蒋介石的作战方针是：以廖耀湘、侯镜如两兵团东西对进，以解锦州之围，并相机在辽西与我军决战，最后确保锦州、锦西、葫芦岛，阻止我军入关。
在离开沈阳之前，蒋介石又召集师长以上军官训话。他第一句便说：“我是来救你们的，来救锦州、长春的。”
接着又给大家打气说：“你们过去找共军主力找不到，目前共军主力都集中在辽西走廊，正是你们为党国立功的机会，我相信你们会同关内国军协同一致动作，一定能够成功！”
最后，蒋介石以悲观的语调说：“万一这次你们打不出去，那么，只好来生再见了！”
蒋介石在沈阳部署完后，于3日下午飞回北平。5日到天津新港视察，乘军舰到葫芦岛部署指挥。
中央军委及时判明国民党军的作战企图，料定蒋介石、傅作义、卫立煌等频繁进行会商必是谋求接出长春守军和增援锦州的办法。
9月29日，中央军委电示林、罗、刘，要求东北野战军应把作战重心放在攻占义县、锦州、锦西3点之敌上，特别是应力求在援敌迫近之前，迅速攻克锦州，“因为这是你们整个战局的关键”。“若你们迅速攻克义县、锦州两点，则主动权便可握在你们手中”。电报强调：“我们觉得首先攻占锦州是有较大把握的，并且是于全局有利。”
同日，东北野战军一方面给各纵队指示：“我军已定坚决攻歼锦州之敌。”要他们作好作战准备。另一方面复电中央军委表示：“锦州是敌薄弱而又要害之处，故沈敌必大举增援，长春敌亦必乘机撤退。”“故此次锦州战役，可能演成全东北之大决战，可能造成收复锦州、长春和大量歼灭沈阳出援之敌的结果。我们将极力争取这一胜利。”
9月30日，东北野战军林彪、罗荣桓、刘亚楼率指挥机关由双城乘火车经昂昂溪南下锦州前线。
在行进中，10月1日，林彪、罗荣桓、刘亚楼、谭政向部队发出关于准备夺取锦州，全歼东北敌军的战斗动员令，提出：“我在北宁线上第一步任务已胜利完成，第二步准备夺取锦州歼灭守敌，并准备打沈阳西援、北援之敌及长春突围之敌。”“锦州之战有可能发展为敌我两军主力的大决战。……望各部抱定打大仗、打恶仗的决心，准确地执行命令，不怕伤亡，不顾疲劳，不因伤亡泄气，不因疲劳偷懒，要准备付出重大代价去争取这一战役的全部胜利。”
10月2日，东北野战军司令员林彪在得知华北“剿总”所属独立第九十五师和位于绥中、秦皇岛地区的新五军将增援葫芦岛后，判断葫芦岛之敌将大举援锦。锦西、锦州相距仅约60里，且无险可守，在此情况下，阻援部队不一定能抗住援敌，因此当日22时致电中央军委，提出两个方案：（l）锦州如能迅速攻下，则仍以攻锦州为好，省得部队往返拖延时间；（2）目前如攻长春，则较6月间准备攻长春时的把握大为增加，但须多延迟到半月至20天时间，“以上两个行动方案，我们正在考虑中，并请军委同时考虑与指示”。林彪因敌情有所变化，又动摇了打锦州的决心。
随后，东北野战军领导经过慎重研究未待中央军委复电，即于3日9时又致电中央军委，表示决心“仍攻锦州。只要我军经过充分准备，然后发起总攻，仍有歼灭锦州敌的可能，至少能歼灭敌之一部或大部。目前如回头攻长春，则太费时间，即令不攻长春，该敌亦必自动突围，我能收复长春，并能歼敌一部”。于是调整部署：“以四纵和十一纵全部及热河两个独立师对付锦西、葫芦岛方面敌两个师；以一、二、三、七、八、九共6个纵队攻锦州；以五、六、十、十二共4个纵队对付沈阳增援之敌；以大、小、新、老9个独立师，对付长春突围之敌。”
10月3日，在收到林彪等人电报的当天，中央军委即致电林彪、罗荣桓、刘亚楼，指出：2日22时电悉。（1）你们应利用长春之敌尚未出动，沈阳之敌不敢单独援锦的目前紧急时机，集中主力迅速打下锦州，对此计划不应再改。在义县、兴城、绥中之敌已被歼灭的情况下，葫芦岛、锦西地区虽然已增加新五军及九十五师，并准备以四个师打通两锦交通，你们可以于攻锦州之同时，部署必要兵力于两锦交通线上，首先歼灭由锦西增援锦州之四个师，然后打下锦州。在五个月前（即4、5月间），长春之敌本来好打，你们不敢打，在两个月前（即7月间），长春之敌同样好打，你们又不敢打。现在攻锦部署业已完毕，锦西、滦县线之第八、第九两军亦已调走，你们却又因新五军从山海关，九十五师从天津调至葫芦岛一项并不很大的敌情变化，又不敢打锦州，又想回去打长春，我们认为这是很不妥当的。
（2）你们指挥所现到何处？你们指挥所本应在部队运动之先（即8月初旬）即到锦州地区，早日部署攻锦。现在部队到达为时甚久，你们尚未到达，望你们迅速移至锦州前线，部署攻锦，以期迅速攻克锦州。迁延过久，你们有处于被动地位之危险。
上述电报发出两个小时后，中央军委再次致电林彪、罗荣桓、刘亚楼并告东北局，指出：17时电发出后，我们再考虑你们的攻击方向问题，我们坚持地认为你们完全不应该动摇既定方针。丢了锦州不打，去打长春，除了前电所述之理由外，假定你们改变方针打下了长春，你们下一步还是要打两锦。那时，第一，两锦敌军不但决不会减少，还可能增加一部，这样，将增加你们打两锦的困难；第二，目前沈阳之敌因为有长春存在，不敢将长春置之不顾而专力援锦，你们可利用长春敌人的存在，在目前十天至二十天时间（这个时间很重要），牵制全部至少一部分沈阳之敌。如你们先打下长春，下一步打两锦时，不但两锦情况变得较现在更难打些，而且沈敌可以倾巢援锦，对于你们攻锦及打援的威胁，将较现时为大。因此我们不赞成你们再改计划，而认为你们应集中精力，力争于十天内外攻取锦州，并集中必要力量于锦州同时歼灭由锦西来援之敌四至五个师。只要打下锦州，你们就有了战役上的主动权，而打下长春，并不能帮助你们取得主动，反而将增加你们下一步的困难。望你们深刻计算到这一点，并望见复。
当中央军委接到东北野战军领导决心仍攻锦州的电报后，又于4日复电：（1）你们决心攻锦州，甚好甚慰。（2）你们决定以四纵和十一纵全部及热河两个独立师对付锦西、葫芦岛方面之敌，以一、二、三、七、八、九共六个纵队攻锦州，以五、六、十、十二共四个纵队对付沈阳援锦之敌，以九个独立师对付长春之敌，这是完全正确的。你们这样做，方才算是把作战重点放在锦州、锦西方面，纠正了过去长时间内南北平分兵力没有重点的错误（回头打长春那更是绝大的错误想法，因为你们很快就放弃了此项想法，故在事实上未生影响）。我们过去一个月中曾有多次电报叫你们如此做，你们到现在才想通这一重要点，不是平分兵力，而是以主力放在两锦方面。虽然在时间上应当一开始就如此做，从你们部队行动起到今天差不多已有一个月之久，你们才把攻击重点问题弄清楚，重新增加两个纵队到两锦方面去，可能对于作战要受一些影响（是否有影响及影响之大小，要看作战结果如何才能定），但是平分兵力的错误算是纠正了。从这件事你们应取得两个教训：第一个教训是，你们的指挥所应先于部队移动到达所欲攻击的方向去（这一点我们在很早就向你们指出了），由于你们没有这样做，致使你们的眼光长期受到限制；第二个教训是在通常的情况下必须集中主力攻击一点，而不要平分兵力。（3）攻击锦州的时间愈快愈好，但因你们兵力尚未到齐，你们指挥所方才接近锦州附近，部队的攻城动员准备工作尚未进行，当然应当稍待时日，等候兵力到齐和完成准备工作，然后开始攻击。但是你们应当力求缩短这一准备过程，不要延迟太久。当然决不要有任何的慌忙。（4）关于不应当回头攻长春的理由，不是如你们所说的“太费时间”以及“即令不攻长春该敌亦必自动突围，我能收复长春并能歼敌一部”，而是如我们昨日17时及19时两电所说的那些理由，即你们如果真的回头攻长春，你们将要犯一个大错误。就拿突围一点来说，目前该敌突围愈迟愈有利，不突围更有利。（5）在此以前我们和你们之间的一切不同意见，现在都没有了。希望你们按照你们3日9时电的部署，大胆放手和坚持地实施，争取首先攻克锦州，然后再攻锦西。毛泽东和中央军委的指示，进一步坚定了东北野战军领导攻取锦州的决心。
对于此事，稍后，林彪等曾向中央军委作过检讨和说明：“因为锦西敌人防御阵地前沿与锦州敌人防守飞机场和女儿河之线，相距不过30里。锦西敌人向我塔山攻击时并可取得海军之配合，同时还由于我们正在前进途中，对锦州外围及其纵深工事之强度还不很清楚。我们攻击锦州之部署又还未完全就绪，三纵及五师刚攻克义县还未南下，从长春以南赶调上来之十七师及坦克部队还落在我们后面等等。因而曾发生疑问，但这一过程共二三小时，即确定仍坚持原来之决心不变。”
