即便是三大贝勒再难以理解铁路的运输能力，但明军能够用它来补充数万大军的物资消耗，那么就已经证明这条铁路的重要性。
而与此同时，后金此次出征从各蒙古部族中征收来的牲畜，在大军停下半个多月后，也有些难以为续的迹象了。黄台吉不得不放弃了，在掌握了战场的信息控制权之后，再发动重点进攻的打算。
就人数上来说，后金-蒙古诸部的联军也有将近五万人马，后金人马一万，科尔沁部八千，内喀尔喀四部九千，翁牛特部2500，喀喇沁部3000，敖汉、奈曼、巴林、札鲁特诸部一万七千余人。
代善率正红旗及翁牛特、喀喇沁两部守于西面的乌兰察布河沿岸；巴林、札鲁特七千人，科尔沁部八千，正红、正白两旗守于大营；莽古尔泰则率正蓝旗、蒙古两旗、内喀尔喀、敖汉、奈曼诸部二万四千驻扎在乌兰察布河东面的草原上。
八月十日和十一日，黄台吉、代善、莽古尔泰同女真亲贵和蒙古各部那颜们商议后，终于制定了一个出击计划。在崇祯竖起了保护蒙古人民的旗帜之后，跟随后金出战的蒙古诸部将士，在思想上就出现了混乱，不少人开始出现了厌战的情绪。
虽然后金昔日的战绩在蒙古诸部心理上留下的阴影，使得这些蒙古诸部首领不敢公然要求撤兵，但是各种想要撤兵的暗示和流言，在军中却是层出不穷。
为了说服这些蒙古诸部首领竭力作战，黄台吉不得不向他们承诺，此战若胜，除了明国皇帝之外，其他战利品先让蒙古人挑选。而此战若是失利，则本次出征就此结束，大家一起打道回府。
出于对后军八旗战力的迷信，在场的蒙古诸部首领都没有想过，这场大战如果要是大败将会如何收场。
八月十二日，依然是一个天气晴朗阳光明媚的日子，有风从盆地东北方的缺口不断吹入，盆地草原上的野草轻轻摇摆，让后金左翼开始集结军队的莽古尔泰感觉，今天还真是一个狩猎的好日子。
2万4千骑兵组成的进攻阵列，大约和生长于内地的人第一次抵达海边看到的大海一般，让人震骇莫名，又格外感觉自己的渺小。而在莽古尔泰的对面，同样是一只规模庞大的骑兵队伍。
以粆图台吉、衮楚克台吉率领的五千大帐亲兵，八千左翼部族兵；曹变蛟、左光先率领的第八、九骑兵师，九千右翼自卫军，约2万5千骑兵。
当然，和莽古尔泰这边已经竭尽全力相比，明军在己方右翼放置的军队并没有达到能力的上限，只是这块平原上能够容纳骑兵作战的空间已经差不饱和了。
2万余人的骑兵摆出进攻的阵列，就差不多要有八、九公里的正面宽度了。事实上，这种程度的兵力已经很难进行有效指挥了，只能依靠战前的布局和命令，还有中、低层指挥官在作战中的随即应变了。
即便是莽古尔泰这种打老了仗的将领，也只是将自家军队分成了三个集团，敖汉、奈曼两部加上一部分蒙古旗的兵力，分置于自家中军左右，护卫两翼。正蓝旗、蒙古旗、内喀尔喀驻守于中军。
在看到对面的明军也如法炮制的将军队一分为三之后，莽古尔泰立刻想好了这场仗该怎么打。他决定先让自家两翼出击，缠住对方的两翼后，然后以中军决胜负。
莽古尔泰招来了各部首领分派了自己的命令，然后又令蒙古左营固山额真恩格德尔率领左营1500人及内喀尔喀部五千人，在两翼同明军两翼接战后便向明军中路发起进攻，而他自己将会在后方对其接应。
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