線兩側村莊、大小據點實地偵察。
有的還乘上正太路的列車，把沿線情況一覽無餘。
戰役發起前兩天，即1940年8月18日晚，劉伯承、鄧小平召開作戰會議，向參戰部隊指揮員布置作戰任務。
劉伯承首先傳達八路軍總部的指示，接着說明戰役部署：“我們這次戰役的綱領：第一，主要是對正太路陽泉至榆次段的鐵路和建築物，進行連日的，徹底的破毀，特别對于桑掌至曉莊和馬首至蘆家莊兩段鐵路的技術工物，要着重破毀。
第二，各破擊隊為了保障鐵路确實被破毀，應兼用專門的便衣隊或有力部隊，突然潛入鐵路線上的必要據點，破毀其要害，燒夷其建築物。
對于路側遠伸的據點，隻用少數部隊監視，不要強攻，也不要被其抑留。
第三，當片山部隊由陽泉、平遼公路向我右側背迂回時，就将其各個消滅之，保障我破路順利進行，造成收複遼縣、榆社的基本條件。
對榆次方面來援之敵則進行牽制。
”
然後，劉伯承又對戰役作出具體部署：戰役由陳赓、陳錫聯、謝富治統一指揮，部隊分為左、中、右3個縱隊：
右翼縱隊由範子俠、賴際發率2個團，擔負陽泉、壽陽間的破襲任務，先集中兵力攻下坡頭和張淨車站，得手後，再向西擴大戰果。
中央縱隊由陳赓、陳錫聯、謝富治率4個團，主力隐蔽集結，為師的總預備隊；以一部兵力攻占敵冶兩據點，牽制平定之敵，另以一部兵力占領陽泉西南獅垴山，阻擊陽泉可能出援之敵。
左翼縱隊由周希漢率3個團，擔負壽陽至榆次間的破襲任務，先集中兵力攻下蘆家莊、上湖、馬首等車站，得手後，視情況向北、向西擴大戰果。
平和支隊由汪乃貴率1個團結合地方武裝，分途破毀平定至和順公路，牽制平遼公路之敵。
最後，鄧小平強調了這次戰役的有利條件和應注意的事項。
他特别告誡大家：參戰的地方武裝很多，要派得力幹部去組織帶領，關心他們的生活和安全，調動他們的積極性。
會議之後，劉伯承、鄧小平率師前方指揮所，進至廣陽以南的明水頭，設前方聯絡所于上龍泉以南的馬鞍橋。