一、守卫太原的兵力严重不足，城防攻势也十分仓促
其实太原保卫战根本不在原计划内，山西的土皇帝阎锡山本来计划在山西北部与日军决战。蒋介石看出了山西位置的重要性，因此他命令卫立煌率领12万中央军增援山西。此时的阎锡山终于放下了之前的架子，他同意中央军进入山西。蒋介石和阎锡山都计划在忻口地区与日军决战，虽然日军拥有装备的优势，但是中国军队拥有地形和兵力的优势。因此忻口会战僵持了半个月，日本没有能从正面攻入山西。但是中国军队在抵抗正面日军的同时，忽视了对侧面阵地的防御。最终山西东部地区的娘子关被日军攻陷，娘子关的陷落使中国军队处于十分被动的局面。在此之后，太原的门户顿开，日军开始两路向太原进军。
1937年11月2日，阎锡山命令忻口前线的中国军队全线撤退。阎锡山不想丧失自己的命根子太原，因此他提出了依城野战的方针。但是在卫立煌看来这套战术根本就行不通，中国军队没有这个条件进行这样的战役。到了这个时候，太原外围的中国军队已经逐个被日军击败，日军兵临太原城下只是一个时间问题。11月4日，阎锡山在太原召开了最后一次军事会议。这次会议主要讨论谁留下来守卫太原的问题，最后阎锡山选中了善于守城的傅作义。阎锡山告诉傅作义：“宜生兄，当年你守卫涿州守了两个月。现在太原的粮食弹药可以支撑半年，是你大显身手的时候了。”就在这天晚上，土皇帝阎锡山一溜烟逃出了太原，把这个烂摊子留给了傅作义。

二、面对日军的优势，傅作义根本就无力守卫太原

但是实际上这些军队都是被打残的败兵，总共也就1万人左右。其中三分之一是刚刚补充的新兵，他们甚至连枪都拿不稳。傅作义看到这些部队就头疼，依靠这么点军队对抗日军太难为人了。还有一个问题也是很大的麻烦，那就是太原城的城防问题。傅作义是在日军兵临城下的情况下就任城防司令的，因此留给他的准备时间十分有限。傅作义需要在有限的时间里，尽自己最大的能力加固太原的城防攻势。但时间真是太紧了，短短两天之后，日军主力就到了。傅作义有自己的难处，这一点卫立煌是明白的。卫立煌在撤退之前，给傅作义留下来“伺机撤退”的命令。

11月6日，日军主力部队抵达太原城下，攻防战随即展开。傅作义本来想利用自己的经验，依托太原两侧的山地与日军对抗。但日军的飞机是傅作义没有办法对付的，太原的上空出现了大量的日军飞机。日军将领通过观察发现了太原城防不足的问题，他命令飞机轰炸太原的城墙。同时命令炮兵轰击中国军队的防御阵地，这样的守城战还不如山地战顺手。经过三天的鏖战，中国军队的伤亡很大，全城只剩下了2000多士兵。11月8日，日军第五师团部队从城墙的缺口处攻入太原城内。傅作义悬赏5万大洋组成敢死队，要将日军赶出城区。但进入城内的日军越来越多，傅作义感觉自己已经力不从心。

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