日方战略
日军第二军司令官西尾寿造于3月上旬通过华北方面军向大本营申请“追剿眼前之敌， 绝不是深入南进作战， 为警备后方希望增加兵力”。得到日本大本营批准后， 于3月8日向第十师团作了传达。1938年3月13日，第二军正式命令第十师团消灭大运河以北之中国军队，第五师团以一部占领临沂后进入峄县附近配合第十师团作战。其企图是，“在达到以上目的后，大致在滕县、沂州一线，给以后作战作好准备”。[13] 滕县和临沂均为鲁南要地，是日军由山东北部进到运河沿线必经之地，津浦铁路线上的韩庄和临枣支线上的台儿庄紧临运河北岸。日军欲进占运河以北地区，必须首先攻占滕县和临沂，而后进占韩庄至台儿庄一线。板垣、矶谷两师团，是日军精锐之师，此次进攻，来势相当凶猛，大有一举围歼中国军队之势。日军以五六万兵力，在华北方面第二军指挥下，分两路向台儿庄进发。一路为板垣第5师团，沿胶济路西进，进逼临沂;一路为矶谷的第10师团，该师团沿津浦路南下，直取台儿庄。日军第二军按计划实施的进攻，直接导致了滕县及临沂战斗，从而展开了鲁南地区的台儿庄战役。
中方战略
1938年3月21日，李宗仁电报蒋介石、何应钦、徐永昌，关于颁发作战命令如下： “( 1) 临城、峄县、韩庄间之敌约步兵三联队、骑兵一联队、炮兵一联队、坦克车五六十辆，自14日以来在界河、滕县、南沙河及临枣各地与我邓集团(第22集团军)及王军作战。现分部南进，已达韩庄及峄县附近，其主力似尚在临城。( 2) 战区以收复鲁中广大地域之目的，以一部在运河之线取攻势防御姿势，以主力由峄县东南方及东北方山地侧击南下之敌，聚歼于临枣支路与韩庄运河间地区。” 这是日军濑谷支队占领滕县、临城后进占韩庄和峄县附近时， 第五战区所发的作战命令中有关作战目的和计划的主要内容。这里明确决定作战目的是“收复鲁中广大地域;计划采取一部”以“攻势防御”主力“侧击南下之敌”，将敌人消灭在“临枣支路与韩庄运河间地区”。按照以上作战目的与计划，战区命令汤恩伯第二十军团集中主力于峄县东侧及枣庄东北方山地，击破峄县之敌，向临城、沙沟 两地附近侧击，“压迫敌于微山湖东岸而歼灭之”。一部集结于台儿庄北方地区，准备协助对峄县及其西北地区之主力作战。命令孙连仲第二集团军以一部在侯新闸以西运河南岸防御，待机渡河北进，主力控制于贾汪附近及荆山、茅村镇间。
张自忠第五十九军在费县集结整顿后，乘虚向滕县南北地区与由南阳镇附近河之第三集团 军部队呼应，截击南下或北退之敌，对泗水方面自行警戒。孙桐萱第三集团军应超越济宁南北地区，再向衮州、邹县间及界河、官桥间与张自忠第五十九军及临城以南之攻击部队呼应，袭击敌之侧背，并阻止敌增援或截敌归路。命令庞炳勋第三军团迅速扫荡汤头附近之敌，以一部向莒县方面追击，主力集结于汤头附近布防，对沂水、蒙阴方面自行警戒。