阳”的国民军第十军，利用衡阳周围河川、丘陵、城墙和房屋，构筑了坚固的防御工事。
城内各街道都挖掘了战壕、散兵坑，修筑了暗堡、机枪掩体铁丝网等，构成坚固的防卫体系。这些防御工事，对打击日军起了很大的作用。
但由于外围国军各部队都被打散和撤退，衡阳守军仅仅剩一个建制已经不整的第10军，大约1万7千人的中国军人守卫。