日军占领平津后，参谋总部决定兵分三路展开攻势：一路由平汉线南进，一路由津浦线南进，另一路沿平绥线西进，攻占山西的天镇、阳高、大同、太原，掌控华北战场主动权。
8月上、中旬，日本增派的第5、第6和第10师团先后到达平津地区，分别集结于丰台、廊坊、天津附近。计划8月中旬，日军独立混成第11旅团进攻南口地区，以掩护第5师团向张家口进攻，进而占领察哈尔省，尔后，沿平绥路分兵进入晋北及绥远地区作战。
平绥铁路自北平经察南张家口、晋北大同，至绥远西部包头，是联系华北与蒙疆大动脉。中国统帅部认为“平绥线为第二战区之生命线，亦中苏连络之生命线，更为我旋回作战之能实施与否之中枢线。”平绥路东段重镇南口，是北平通往西北地区的门户。
南口两侧为筑在高山上的内外长城，峻岭耸立，关隘重叠，是中国北方著名天险之一。南口素有“绥察之南门，平津之后户，华北之咽喉，冀西之心腹”之说。日军要进犯张家口，占领察哈尔省，然后分兵晋绥，南口则是其必争之地。中队要保卫察、晋、绥三省，就必须固守南口。所以，南口得失关系重大，南口之战，即成为保卫察晋绥的关键性战役。
中国统帅部对南口作战极为重视，认为“应以南口附近为旋回之轴，以万全、张北、康保等地为外翼。要固守南口、万全，作战方有生机；要攻略张北、赤诚、沽源，方能展布。如南口、赤诚、沽源之线始终为保有，平津方面之敌，决不敢冒险南下，故本战区之作战任务为：第一步，以该地区现有之兵力，最低限度必须固守南口、万全之线，以俟第一战区转移兵力之到达。第二步，第一战区转移兵力到达后，向赤诚、沽源之线转移攻势。第三步，依战况之推移，对于山西东北方面，厚积兵力，以期永久固守。”
为加强华北防