收复恒仁之后，通化守军愈显孤立，辽东军区决心以4纵第10师及第12师第36团夺取通化，以4纵第11师在恒仁休整并准备对付宽甸、永陵援敌，3纵主力则位于柳河一线，负责打击梅河口向通化增援之敌。
通化为辽东重要城市之一，交通便利，南至辑安，北至长春，东至临江，均有铁路贯通。此前..军三次进攻临江都是以通化为前进基地，所以一般都以一师的兵力守备该地，防御设施亦较充分。外围依发电所、老站、玉皇山、大顶山、庙沟山为支撑点，筑有半永久性工事，以母子式地堡构成防御体系。市内重要街头巷口也都有地堡群。时值冬末春初，遍地积雪，亦有利于防御一方。
通化守军是..军第52军之195师。该师在进攻临江的战斗中屡屡遭受打击，在第二、三次进攻临江中，除第583团损失较小以外，其585团曾被歼两个营，584团曾被歼一个营，虽然经重新补充，但新兵多，士气十分低落。二月份在高丽城子、龙爪沟门一带作战失利，代师长何士雄也阵亡了。但该师装备较好，计有野炮4门，山炮4门，每连轻机枪9挺，六零炮3门。
守军的具体部署为：师部驻内六十字街，582团团部率1营驻柳条河，2营位于车站、发电所、仙人洞地域，3营之一个连位于椅子山、二密河口，一个连位于葫芦套及573高地，一个连位于长流屯、治安屯、哈尼河口；第584团一部守浑江以南之二亩地、王八脖子、飞机场，主力位于通化以东的406高地及东南的庙沟子、551、617、530等高地；第585团位于通化以北大顶山及以西沿江一线阵地。
南满民主联军在辽东军区萧劲光司令员亲自指挥之下，决心第一步以第29、30团攻占椅子山、葫芦套一线阵地，肃清外围之敌；第36团夺取通化以南617高地，尔后攻占玉皇山、大顶子山、庄站、王八脖子等敌支撑点，最后攻歼市内守敌。具体部署和作战预案为：
