在百灵庙惨败的日、伪军并不甘心失败，他们撤到了锡拉木楞庙一线休整的同时，准备反攻百灵庙。
田中隆吉为了挽回颓势，命令“大汉义军”的副司令雷中田率领所属金宪章、石玉山、葛子原、赵奎阁等部在锡拉木楞庙集结，向百灵庙反扑。
11月28日，敌以汽车100余辆运兵3000余人到锡拉木楞庙，准备反攻百灵庙。
29日，王英直接指挥伪军骑兵2000余人绕过商都以北土木尔台，运动到陶林西北一带牵制晋绥军。
锡拉木楞庙位于百灵庙东35公里处，在四子王旗的北部。
晋绥军攻下百灵庙后得知伪军在此集结，料定敌必反攻，于是制定了退兵诱敌、守庙打援的方针。
在作战部署上，晋绥军决定：“一、以骑兵第2师孙长胜师长率该师(3个团)附炮2门，进击乌兰花，另以420团附炮1连，乘汽车支援骑兵；二、以211旅孙兰峰旅长指挥421团、补充第1团、炮兵2连、小炮4门，为固守百灵庙之部队，但除421团现在庙内之部队外，余在庙外准备，临时进入；三、以419团附炮1连，在后厂汗次老为伏兵；四、以独立第7旅之两个团，由卓资山开驻武川、黑老各1个团。”