中國統(tǒng)帥部此時深感事態(tài)嚴(yán)重，在17日和18日三次開會討論南京防御的問題。會議上多數(shù)將領(lǐng)認(rèn)為部隊亟需休整，而南京在軍事上無法防御，建議僅僅作象征性的抵抗，只有唐生智以南京是國家首都、孫中山陵寢所在，以及國際觀瞻和掩護(hù)部隊后撤等理由，主張固守南京。

中國最高統(tǒng)帥蔣介石期望保衛(wèi)首都的作戰(zhàn)對納粹德國的外交調(diào)停有利，并且以為能夠等到蘇聯(lián)的軍事介入。出于內(nèi)政和外交上的考慮，蔣介石最終采納了唐生智的建議，決定"短期固守"南京1至2個月，于11月26日任命唐(階級上將)為南京衛(wèi)戍軍司令長官，負(fù)責(zé)南京保衛(wèi)戰(zhàn)。副司令長則為羅卓英及劉興。

根據(jù)堅守南京的決策，中國統(tǒng)帥部在12月初日軍接近南京城之前共調(diào)集了約13個師又15個團(tuán)共10萬余人(一說約15萬人)的部隊保衛(wèi)南京。這些部隊中有很多單位剛剛經(jīng)歷了在上海的苦戰(zhàn)和之后的大潰退，人員嚴(yán)重缺編且士氣相當(dāng)?shù)吐?，而新補充的數(shù)萬士兵大多沒有完成訓(xùn)練。唐生智多次公開表示誓與南京城共存亡，對蔣介石則承諾沒有命令決不撤退。

為了防止部隊私自過江撤退，唐生智采取了背水死戰(zhàn)的態(tài)度。他下令各部隊把控制的船只交給司令部，又將下關(guān)至浦口的兩艘渡輪撤往武漢，還命令第36師封鎖從南京城退往下關(guān)碼頭的唯一通道挹江門，這一"破釜沉舟"的命令給后來的悲劇性撤退埋下了隱患。

1937年11月20日，中國國民黨政府發(fā)表《國民政府移駐重慶宣言》，政府機(jī)關(guān)、學(xué)校紛紛遷往內(nèi)地，很多市民也逃離了南京。在6月有101.5萬城鄉(xiāng)居民的南京市，到了12月初的常住人口據(jù)估計還有46.8萬至56.8萬人，這還不包括軍人和從前方逃亡到南京的難民。