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。
尽管他考虑得很周密，但面对三十余万隋军的四面包围，他还是显得有心无力，关键是他的兵力不足，手中可调用之兵只有九万人，他根本无法做到面面俱到，比如南面对汉中隋军的防御，就没有任何部署。
如果说因为巴蜀战役没有结束，汉中隋军不敢轻易北上，可以暂时无视南面的威胁，那么铜官道和大散关的防御就让他寝食难安了，大散关只有长孙无忌率领的一万军队，怎么能抵御住近十万隋军的进攻？
还有金锁关，只有三千守军防御，想到这，李世民长长叹了口气，对旁边的房玄龄道：“先生觉得隋军从铜关道入关中的可能姓有多大？”
“殿下，万事皆有可能。”
房玄龄拾起木杆，指着同官县北面的金锁关道：“金锁关不是什么雄关，这座关隘我去看过，只能说是商关，对商人有用，但对军队就很难防住，关内最多只能驻兵三千，可如果敌军出兵两万，就能攻破此关，而且紧靠金锁关东面有一座山岭，叫做蜈蚣岭，隋军只要占据这座蜈蚣岭，居高临下，用巨石轰击，金锁关就会面临灭顶之灾。”
房玄龄又将木杆指向南面的铜官道，“所谓的铜官道其实也就是铜官水河谷，我骑驴走过，虽然这条道路坎坷起伏很大，辎重车辆确实难以通行，但并不妨碍轻兵简行，我骑驴可以过去，那骑兵也可以过来，隋军完全可以派一支两三万人的军队，带上数天的干粮，杀入关中，便可以得到补给，殿下，这条路是险道，必须派军队防御。”
李世民叹息一声，“可是我手上只有五万军队，如果再分兵两万去防御，那兵力就太分散了，容易被隋军各个击破，一处都守不住，说到底，还是我的兵力不足啊！”
“殿下，募兵情况怎么样了？”房玄龄又问道。
李世民摇摇头，眼中更加忧虑，“听说情况很不好，关中民众没有人愿意从军，都东奔西逃，三十个募兵点，有的只募到数百，多的也只有一两千，估计加起来，也就两三万，更令人头疼的是，不像从前还能募到府兵，现在都是新兵，没有一点训练，就是一群乌合之众，让他们去守铜官道，我担心不战而溃。”
房玄龄却道：“殿下，其实我的意思，是让新兵去守长安，把长安军队换出来，长安的军队毕竟训练过，换三万军队出来，一万增援大散关，两万守铜官道，这样一来，防御线就完整了。”
李世民背着手走了几步，心中着实很恼火，父皇把军权给他，可最后关头，又把长安的军权拿回去了，在这个关键时刻了，还要玩权力平衡之术，正是长安的四万军队不归他的指挥，才使他的部署异常被动。