从10月5日对太原外围守敌发起进攻以来，实战中发现敌在城东南马庄、双塔寺一线的工事很坚固。原先前委认为东南地形较开阔，兵力易于展开，供应补给也比较方便，因此确定为主攻方向，现在证明不利，需要重新选定主攻方向。
根据中央军委连续作战的指示，徐向前于10日返回太原前线，遂即召开兵团前委会议，讨论部署下一步作战。
其间，徐向前接见了几天前从敌占区东山柳沟村冒着生命危险送情报来的一位地下党支部书记赵炳玉。赵炳玉不仅了解敌军的许多内情，还提供了东山防线中间有一条秘密小路，沿这条小路可以隐蔽地插到距城仅约5公里、敌东北防线后方的牛驼寨。这个地方，正是徐向前的作战预案中，亟须找到的最理想的突破口。
太原前线总指挥部。
兵团前委会议进行中。
徐向前指着挂在墙上的作战地图，说道：
“从太原的自然地理形势和敌人的防御重点来看，要进攻城区，首先必须攻破城东的群山防线，坚决占领并控制牛驼寨、小窑头、淖马、山头这‘四大要塞’，也就是阎锡山的所谓‘第二道坚固防线’。我主张由南北两个方向，直接插入东山‘四大要塞’，把太原与东山主峰从中间一下切断。攻下”四大要塞“一线阵地，就等于割断了敌太原城防的咽喉，整个东山就会被我控制，既可以奠定攻取太原的基础，又可以打通后方人民支援我军作战的道路，‘土皇帝’就变成‘瓮中鳖’了。”
顿了一下，徐向前喝了一口水，继续说道：
“东山看起来险，只要打得妙，就一定能打下。柳沟村地下党同志给我们提供的一条路线，是敌人东山守备区与北区的分界线，两区都不大管。我们从这里插进去，一定能攻上东山，占领牛驼寨。目前，我们刚刚在城南、城北发起进攻，敌人正集中兵力在这两处顽抗。我们要乘敌不备，采取突然袭击，坚决夺取牛驼寨，进而一举拿下‘四大要塞’。”
然后，前委的各位委员，又围绕徐向前的提议进行了热烈的讨论。
会议很快取得一致意见，并作出决定：趁敌注意力已被吸引到南北方向，东山薄弱空虚之际，占领东山各要点，确实控制北机场。
第1兵团攻取东山作战部署：
第7纵队全部并晋中军区第1军分区1个团及1个支队，由太原东北榆林坪一线入东山纵深，袭取牛驼寨，以炮火控制北机场，以另一部袭占大北尖，与南面第15纵队连接，切断罕山、孟家井守军退路并歼灭之；
第15纵队由石咀子向淖马攻击，并以一部向大窑头方向攻击，与第7纵队一起切断罕山、孟家井阎军退路；第13纵队并晋中军区第2、第3军分区部队夺取南坪头、马庄后向双塔寺攻击，得手后向城东南角攻击；晋中军区部队除以一部在汾河西积极活动外，主力位于太原以南，对各据点作牵制性攻击。