关于兰州决战的问题，中共中央进行了认真慎重的研究部署。毛泽东指出，解决青、宁"二马"应区别对待，其核心是打击马步芳。一方面，青马与我解放军长期对抗，残杀红军无数，十分疯狂反动，政治争取没有可能；另一方面，青马在政治上占统治地位，在军事上比宁马强大，歼灭了青马，即可基本上解决西北问题。而马鸿逵是傅作义将军的拜把兄弟，曾派人向傅作义将军表示有向我求和之意，即使不投诚，只要歼灭了青马，宁马必然无心抵抗，可达一石二鸟之功效。毛泽东进一步强调指出，如果兰州一战能歼灭青马主力，大西北的解放便指日可待。这样，新中国宣告成立就更具条件了。由此可见，兰州战役能否实施及成败与否，将决定整个西北解放的进程，关系新中国的成立，是重中之重，关键之关键。
8月4日，彭德怀、张宗逊等向各兵团发布了进军兰州的作战命令：以2兵团之3个军和19兵团之2个军分两路包围进攻兰州；由1兵团附62军突破敌右翼向马步芳青海老窝迂回，以动摇其军心，并拦阻和歼灭从兰州逃窜之敌。尔后西渡黄河，直取西宁。另以19兵团的64军在固原一带向宁马佯动，并准备阻击来援之宁马；以18兵团主力及第7军等3个军沿川陕公路前进，以钳制胡宗南部。第二天，又下发了《解放大西北的政治动员令》，我军独有的政治优势增强了全体指战员敢打必胜的信心，参战部队同仇敌忾、士气高昂。
