、中央軍委與八路軍總部各師領導人，經過反複醞釀，做出了調整八路軍部署的戰略決策。
9月17日，毛澤東就八路軍的部署，分别電示八路軍總部和各師負責人，指出：恒山山脈必為敵軍奪取晉察冀三省之戰略中樞，向此中樞出動主力，我3個師已無集中晉東北一處之可能，更無此必要。
因此，過去決定八路軍全部在恒山山脈創造遊擊根據地的計劃，現已根本不适用了。
此時，如依原計劃執行，将全部處于敵之戰略大迂回中，即使第二步撤向太行山脈，設想在敵占太原情況下，亦在敵大迂回中，将完全陷入被動地位。
為了在戰略上展開于主動地位，即展開于敵之翼側，鉗制敵之進攻太原與繼續南下，援助晉綏地區國民黨軍使之不過于損失力量；為真正進行獨立自主的山地遊擊戰；為廣泛發動群衆，組織義勇軍，創造遊擊根據地，支持華北遊擊戰争，并為擴大八路軍本身起見，拟變更原定部署，采取如下之戰略部署：第115師以自覺的姿勢，即時進入晉東北的恒山山脈南段活動，如敵南進，而友軍又未能将其擊退，則準備依情況逐漸南移，展開于晉東南太行、太嶽兩山脈中；第120師應集結于太原以北忻縣待命，準備轉至晉西北管涔山地區活動；第129師于适當時機，進至呂梁山脈活動；八路軍總部進至太原附近，依情況決定适當位置。
根據毛澤東的電示，9月21日，朱德、彭德懷和任弼時聯合發出《關于發動群衆開展遊擊戰争的訓令》，指出：除第115師和第120師分别在晉東北與晉西北地區外，以第129師部署在晉東南遼縣地區，以總部直屬隊一部部署在晉察冀邊的五台、盂縣。
9月23日，毛澤東從戰局趨勢和長遠部署考慮，再電八路軍總部和八路軍駐晉辦事處，指出：敵對太原，志在必得。
五台、定襄、盂縣地區太小。
敵進太原後，即在其包圍中。
因此，第120師速赴晉西北占先着，處于大同、太原之外翼，向綏遠與大同遊擊，方能有效地鉗制敵南進太原；第129師可與第115師靠近，位于晉南太嶽山脈中；呂梁山脈（吉縣汾河間），可由陝北部隊抽調一部去策應。
遊擊戰争主要應處于敵之翼側及後方，在山西應為晉西北、晉東北、晉東南、晉西南四區，向着進入中心城市及要道敵人，取四面包圍襲擊之姿勢，不宜于集中五台山脈一區，集中一區是難以立足的。