第58師團：轄步兵第51，52旅團；工兵隊；輜重兵隊。步兵51旅團轄獨立第92，93，94，95大隊；步兵第52旅團轄獨立步兵第96，106，107，108大隊。
以上為11軍原屬部隊。
臨時配屬了第40師團：轄步兵第234，235，236聯隊；工兵隊；輜重隊。
以上6個師團中，第58師團額定兵員為11982人，第34師團和40師團額定均為14000人，第3，13，37師團屬於甲級師團，額定兵員為21000人。合計約103000人。
軍直屬部隊：坦克第3聯隊；坦克第1師團防空隊；坦克第2師團防空隊；獨立野炮兵第2聯隊；獨立野炮兵第9，10，11大隊。獨立山炮兵第2，5聯隊；獨立山炮兵第5聯隊；獨立山炮兵第51，52大隊；野戰重炮兵第14聯隊;獨立野戰重炮兵第15聯隊。獨立重炮兵第6大隊；另外還有汽車兵輜重兵工兵以及電信部隊若幹。
在日軍的桂柳作戰計劃裏，第11軍部隊將作為日軍的進攻主力。第11軍共約十萬餘兵力沿湘桂鐵路及以南地區集結；第23軍之104、22師團加獨立第22旅團共三萬餘兵力沿西江集結；另有獨立第23旅團四千餘兵力集結在雷州半島。三麵夾攻擬攻克桂柳地區。
6月下旬，當日軍全力進攻衡陽時，中國軍事委員會即判斷日軍將續攻桂、柳，因此開始擬製固守桂林、反擊求殲進攻日軍的作戰計劃。8月上旬，衡陽失守，日軍第11軍以廣正麵的攻勢傾力西進，廣西告急。軍事委員會以黃沙河、大榕江地形險要，且全縣築有堅固的國防工事可阻止日軍，遂急調第93軍馳援全縣，並令第四戰區及第62軍準備在該兩地迅速建立防線。
自1940年冬日軍退出桂南後，第四戰區轄區內已無日軍，近4年來與駐越南及雷州半島的日軍“和平”相持。戰區所轄兵力有第16集團軍的2個軍（第46、第31軍）及地方團隊。衡陽失守之後，西南局勢頓顯緊張。第四戰區以第31軍（第131、第188、第135師及配屬的第46軍第170師）守備桂林，以由長、衡方麵轉回的第46軍175師集結柳州整理，令31軍的第135師以主力防守南寧，另派1個團擔任丹竹機場警備，原配屬第35集團軍的第155師仍擔任廉江方麵的守備。由於兵力太少，根據日軍第11軍已迫近桂林外圍的情況，不得不把主要兵力配置於湘桂路方麵。至於廣東北江及桂西、桂南方麵，隻能令地方團隊及民眾自衛，武力備戰。同時急告軍事委員會，請令在湘南的第27集團軍（轄第20、第26、第37軍，共5個師）速轉移入桂。但該集團軍在日軍第3師團阻礙下行動遲緩，迄9月8日，其先頭部隊才進至零陵、新田之間。
國軍的參戰部隊組織構成已經隱藏著失敗的因素。第四戰區司令長官張向華上將係廣東粵軍將領，與最高統帥、桂係都曾有過節。而第四戰區下屬部隊以桂係第十六集團軍為主，歷來受製於白總長，張上將實際上是光杆司令一個，凡軍務一律以最高統帥、白總長的訓令為準，從不堅持己見，國軍中早有“張公百忍”之笑談。而最高統帥、白總長在軍事指揮上各有一套，尤其是最高統帥歷來有直接下令到師甚至團的惡習。
日軍即將來襲，第四戰區參謀部早在六月便開始設計防務：全州北三十公裏處的黃沙河，地勢險要，係最佳防守陣地，即由戰區工兵營和三十一軍工兵營前往施工，建立可供兩個師防守的半永久性工事，兩周後即可完成；在全州設戰區情報收集所，與湘、粵兩省建立聯繫，收集敵我軍情；以全州專署為組織核心，設立整個專區動員機構，專事配合作戰的各項民間準備工作。七月下旬，中央軍第九十三軍由四川抵達桂林，戰區長官部命令陳軍長率所部進駐黃沙河既設陣地，極力阻敵西進，而後視情況逐次向桂林方向轉進，協同保衛桂林，並嚴令其9月10日前不得放棄全州；第三十一軍集中守衛桂林，構築永久性城防工事；第四十六軍控製陽朔、永福一帶，主戰桂林－平樂之間；駐桂林的中央軍校第六分校和西南幹部訓練團組成學生軍、地方團，在中央軍校第六分校甘主任率領下出龍虎關選擇陣地執行對敵警戒。此計劃經最高統帥批準執行，8月初，第九十三軍部隊奉命進駐全州。
八月中旬日軍便以小股部隊開始襲擾龍虎關、黃沙河地域，張向華長官率戰區參謀部隨即視察九十三軍，發現軍長陳牧農竟然置主力及大量作戰物資於全州城內，而在黃沙河陣地上僅派一個團防守。長官大怒，陳軍長即出示最高統帥之密令，原來最高統帥命令陳軍長率領所部，嚴守全州三個月。僅為照顧戰區命令的麵子，陳才派一個團前出黃沙河陣地。但以陳牧農的軍事常識，也明白戰區命令更正確，遂要求戰區補發命令，隻要有戰區的命令，他將立即執行。但是，張長官見到最高統帥的密令以後，竟然不敢做聲，不顧參謀人員反對，僅僅作全州防務補救口令即返回桂林。戰區參謀處長李漢沖認為全州無險可守，根本不適合作長期堅守的陣地，建議張下令陳前出黃沙河抵禦。張認為最高統帥既有此密令給陳，看來隻把全州之戰用作延宕日軍進攻時間，並不打算死守。於是叫參謀處補發一個堅守全州半個月的命令了事。
9月初，敵13師團攻擊黃沙河陣地，當天黃沙河陣地就失守了。次日上午全州開始接敵，陳軍長在電話中報告第四戰區稱戰況並不緊張，敵我主力尚未接觸。當晚十二點，全州即失陷，陳牧農軍長匆忙率所部撤退並焚毀了大批原運來堅守全州的軍火和物資，火光沖天，爆炸劇烈。張向華長官聞訊即派參謀處長驅車前往，拂曉時李與陳在興安相遇，令陳立即收拾殘部，在興安築工事固守。不過兩天興安亦告失守。張長官大怒，電話報告最高統帥，認為如不嚴懲，今後戰場紀律及鬥誌均無法保證。最高統帥隨即批準扣陳法辦。
以上為11軍原屬部隊。
臨時配屬了第40師團：轄步兵第234，235，236聯隊；工兵隊；輜重隊。
以上6個師團中，第58師團額定兵員為11982人，第34師團和40師團額定均為14000人，第3，13，37師團屬於甲級師團，額定兵員為21000人。合計約103000人。
軍直屬部隊：坦克第3聯隊；坦克第1師團防空隊；坦克第2師團防空隊；獨立野炮兵第2聯隊；獨立野炮兵第9，10，11大隊。獨立山炮兵第2，5聯隊；獨立山炮兵第5聯隊；獨立山炮兵第51，52大隊；野戰重炮兵第14聯隊;獨立野戰重炮兵第15聯隊。獨立重炮兵第6大隊；另外還有汽車兵輜重兵工兵以及電信部隊若幹。
在日軍的桂柳作戰計劃裏，第11軍部隊將作為日軍的進攻主力。第11軍共約十萬餘兵力沿湘桂鐵路及以南地區集結；第23軍之104、22師團加獨立第22旅團共三萬餘兵力沿西江集結；另有獨立第23旅團四千餘兵力集結在雷州半島。三麵夾攻擬攻克桂柳地區。
6月下旬，當日軍全力進攻衡陽時，中國軍事委員會即判斷日軍將續攻桂、柳，因此開始擬製固守桂林、反擊求殲進攻日軍的作戰計劃。8月上旬，衡陽失守，日軍第11軍以廣正麵的攻勢傾力西進，廣西告急。軍事委員會以黃沙河、大榕江地形險要，且全縣築有堅固的國防工事可阻止日軍，遂急調第93軍馳援全縣，並令第四戰區及第62軍準備在該兩地迅速建立防線。
自1940年冬日軍退出桂南後，第四戰區轄區內已無日軍，近4年來與駐越南及雷州半島的日軍“和平”相持。戰區所轄兵力有第16集團軍的2個軍（第46、第31軍）及地方團隊。衡陽失守之後，西南局勢頓顯緊張。第四戰區以第31軍（第131、第188、第135師及配屬的第46軍第170師）守備桂林，以由長、衡方麵轉回的第46軍175師集結柳州整理，令31軍的第135師以主力防守南寧，另派1個團擔任丹竹機場警備，原配屬第35集團軍的第155師仍擔任廉江方麵的守備。由於兵力太少，根據日軍第11軍已迫近桂林外圍的情況，不得不把主要兵力配置於湘桂路方麵。至於廣東北江及桂西、桂南方麵，隻能令地方團隊及民眾自衛，武力備戰。同時急告軍事委員會，請令在湘南的第27集團軍（轄第20、第26、第37軍，共5個師）速轉移入桂。但該集團軍在日軍第3師團阻礙下行動遲緩，迄9月8日，其先頭部隊才進至零陵、新田之間。
國軍的參戰部隊組織構成已經隱藏著失敗的因素。第四戰區司令長官張向華上將係廣東粵軍將領，與最高統帥、桂係都曾有過節。而第四戰區下屬部隊以桂係第十六集團軍為主，歷來受製於白總長，張上將實際上是光杆司令一個，凡軍務一律以最高統帥、白總長的訓令為準，從不堅持己見，國軍中早有“張公百忍”之笑談。而最高統帥、白總長在軍事指揮上各有一套，尤其是最高統帥歷來有直接下令到師甚至團的惡習。
日軍即將來襲，第四戰區參謀部早在六月便開始設計防務：全州北三十公裏處的黃沙河，地勢險要，係最佳防守陣地，即由戰區工兵營和三十一軍工兵營前往施工，建立可供兩個師防守的半永久性工事，兩周後即可完成；在全州設戰區情報收集所，與湘、粵兩省建立聯繫，收集敵我軍情；以全州專署為組織核心，設立整個專區動員機構，專事配合作戰的各項民間準備工作。七月下旬，中央軍第九十三軍由四川抵達桂林，戰區長官部命令陳軍長率所部進駐黃沙河既設陣地，極力阻敵西進，而後視情況逐次向桂林方向轉進，協同保衛桂林，並嚴令其9月10日前不得放棄全州；第三十一軍集中守衛桂林，構築永久性城防工事；第四十六軍控製陽朔、永福一帶，主戰桂林－平樂之間；駐桂林的中央軍校第六分校和西南幹部訓練團組成學生軍、地方團，在中央軍校第六分校甘主任率領下出龍虎關選擇陣地執行對敵警戒。此計劃經最高統帥批準執行，8月初，第九十三軍部隊奉命進駐全州。
八月中旬日軍便以小股部隊開始襲擾龍虎關、黃沙河地域，張向華長官率戰區參謀部隨即視察九十三軍，發現軍長陳牧農竟然置主力及大量作戰物資於全州城內，而在黃沙河陣地上僅派一個團防守。長官大怒，陳軍長即出示最高統帥之密令，原來最高統帥命令陳軍長率領所部，嚴守全州三個月。僅為照顧戰區命令的麵子，陳才派一個團前出黃沙河陣地。但以陳牧農的軍事常識，也明白戰區命令更正確，遂要求戰區補發命令，隻要有戰區的命令，他將立即執行。但是，張長官見到最高統帥的密令以後，竟然不敢做聲，不顧參謀人員反對，僅僅作全州防務補救口令即返回桂林。戰區參謀處長李漢沖認為全州無險可守，根本不適合作長期堅守的陣地，建議張下令陳前出黃沙河抵禦。張認為最高統帥既有此密令給陳，看來隻把全州之戰用作延宕日軍進攻時間，並不打算死守。於是叫參謀處補發一個堅守全州半個月的命令了事。
9月初，敵13師團攻擊黃沙河陣地，當天黃沙河陣地就失守了。次日上午全州開始接敵，陳軍長在電話中報告第四戰區稱戰況並不緊張，敵我主力尚未接觸。當晚十二點，全州即失陷，陳牧農軍長匆忙率所部撤退並焚毀了大批原運來堅守全州的軍火和物資，火光沖天，爆炸劇烈。張向華長官聞訊即派參謀處長驅車前往，拂曉時李與陳在興安相遇，令陳立即收拾殘部，在興安築工事固守。不過兩天興安亦告失守。張長官大怒，電話報告最高統帥，認為如不嚴懲，今後戰場紀律及鬥誌均無法保證。最高統帥隨即批準扣陳法辦。