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解放军（太原前线部队）：
总指挥：徐向前（战役前期）、彭德怀（总攻统筹）
参战主力：华北野战军第十八、十九、二十兵团
配属部队：西北野战军第七军、四野炮兵一师、华北炮兵三师、晋中军区地方部队。
总兵力：约25万人 军事部署：采用“外围清剿、层层压缩、三面合围、总攻破城”策略；分三阶段作战，先拔除城郊四大要塞压缩包围圈，再全域封锁围困消耗敌军，最后北、南、东三路同步攻城，炮兵全域配合摧毁敌防御工事。
国民党太原守军：
最高指挥：阎锡山 核心将领：孙楚、王靖国
部队构成：2个兵团、6个军部、20个正规师，辅以保安团、还乡团等地方武装
总兵力：约13.5万人 军事部署：依托山地构建三层立体防御；外围以四大要塞、上万碉堡为屏障，城郊布设战壕、地雷缓冲阻滞，城内依托城墙、公署构筑巷战阵地，全线死守孤城。
