黃維之第12兵團：轄第10、第14、第18、第85軍四個軍，共十一個師，總兵力約十二萬人。該兵團原屬華中剿總，奉令改隸國防部，從湖北馳援徐州。所部第18軍也是中共所謂的五大主力之一，全部美式裝備。該軍與國軍的成長發展，有著密不可分的關係。抗戰中的石牌一役，阻絕日軍攻勢，日軍傷亡高達萬餘，重慶賴以確保，被譽為中國的史達林格勒之戰，第11師師長胡璉因功獲頒青天白日勳章。勘亂時的南麻戰役，擊斃陳毅所部共軍萬餘，成為魯中會戰中唯一的戰勝部隊，稱得上戰功赫赫。綜合其戰力，與第2兵團在伯仲之間，甚或超過第2兵團的戰力。
 
李彌之第13兵團：轄第8、第9、第115軍三個軍，共八個師，武器裝備與第7兵團概略相當，長期轉戰山東、蘇北，所向有功，也算得上戰鬥力較佳的部隊。

孫元良之第16兵團：轄第41、第47軍兩個軍，共四個師，原屬鄭州綏靖公署，綏署撤銷後，歸徐州剿總指揮，部隊少、戰鬥力較弱。

周碞之第1綏靖區：轄第4、第21、第28、第51、第107軍五個軍，共十個師，總兵力約十萬人。組織成份較為複雜，有的出自東北軍系，也有的出自汪偽的和平軍系，政治立場不一，一直擔任蘇北地方的綏靖任務，平素兵員不足，裝備較差。當徐州前方吃緊之際，當局始終不曾考慮將其用到前線，無異成為戰場外的一支游兵，真是用兵上的莫大諷刺。