当晚12点,白崇禧在孙连仲的陪同下,亲临台儿庄前线视察。他们先来到韩家寺第二集团军总司令部,听取孙连仲的汇报,然后又来到台儿庄南站池峰城师部了解战况。他得知池峰城师仅装备有步机枪与迫击炮,急需大炮支援,即在师部分别与徐州的李宗仁和开封的程潜通了电话,李宗仁和程潜答应即调野炮、战防炮、坦克队到台儿庄。
李宗仁调来参加台儿庄战役的重兵器部队是第二百师,该师于1938年1月15日刚刚由杜聿明的装甲兵团扩编而成。当战役打响时,第二百师将已经装备完成的冯尔骏炮兵第五十二团的三个营和佟大芳的师直属步兵炮营,配属给参加台儿庄战役的各部队。这四个营中,每营都有三十七辆战车和十八门战车防御炮。杜聿明认为,由于这些战车防御炮配属各部队协同作战,并未集中使用,所以未能给日军以歼灭性的打击。但是,这些重兵器大大增强了第二集团军的作战实力。
炮兵和铁甲车队于3月25日日间即抵达台儿庄参加战斗,战车防御炮也于3月26日夜间运至台儿庄南站。李宗仁还计划请求空军打击日军。当时,除了已经集结在台儿庄地区的十几万中国军队,为了使会战稳操胜券,军事委员会又令集结于武汉附近的黄杰第八军、刘兴第二十七军、俞济时第七十四军、宋希濂第七十八军、李汉魂第六十四军火速向徐州地区增援。