在隋军新增的二十万大军中，两万军部署在潼关一线，防止唐军杀入中原，另外八万军部署在河东蒲津关，由李靖和裴行俨统帅，他们的任务是杀进关中东部。

北线的十万军则部署到关内道，此时关内道原本已有十二万大军，包括秦琼率领的十万大军和西线盛彦师率领的二万军队，新增的十万大军一分为二，秦琼部新增五万军队。

另外西线再增加五万军队，由河西总管裴仁基出任西线统帅，并任命盛彦师为副帅，连同会宁郡的两万驻兵和河西的两万军队，一共是九万大军，杀入唐军驻兵空虚的陇西，兵压大散关，这是为了防御唐军从西线逃离，堵住他们的退路。

这样一来，南线汉中的徐世绩部、东线河东的李靖部、西线陇西裴仁基部。再加上北线十五万隋军主力，从四个方向将关中团团围困，形成了战略大包围。

而关中此时还有十三万唐军，正如杨元庆所预料，唐军又再次强行征兵，凡十四岁以上，五十六岁以下男子，皆要报名参加唐军，一时间，关中各县人心惶惶，大量青壮逃亡，很多青壮都躲进关中各处庄园内，被独孤家族、窦氏家族等关陇贵族藏匿。

尽管募兵并不顺利，但唐军还是进行了统一的布防，李世民将两万军调去了关东，由潼关主将李神通率领，使关东的兵力达三万人，另外大散关一带部署兵力一万，由长孙无忌率领，抵御隋军从西面大散关杀入关中。

而李世民亲率五万主力部署在北地郡中部的新平县和浅水原一带，这里是关内道进入关中的战略要道。

从北方关内道进入关中主要有三条道路，一条东面的洛水道，沿着洛水河谷南下，可以进入冯翊郡。

一条是铜官道，也就是后来的铜川一线。沿着铜官水也能进入关中，不过这条道路破碎崎岖，需要翻山越岭，不利于大规模军队行军，所以唐军并没有考虑在这条道路上进行重点防御，只是在同官县以北的金锁关驻军三千人。

而第三条道路便是泾水道，这是最利于军队南下的道路，平坦而宽阔。利于辎重运输，隋军如果从泾水河谷南下，将直杀长安，李世民的五万大军便驻防在泾水道上。

唐军大营位于新平县以北，大营延绵十余里，由板墙构筑。宽厚结实，俨如一座小城，大营内密密麻麻排列着数千顶大帐，不时可以看见一队队巡哨兵出现在军营内外，防御十分严密。

李世民的中军大帐位于大营正中，周围有数十顶小帐包围，此时在中军大帐内，李世民站在一座沙盘前，显得忧心忡忡。