5月17日，聯軍高層召開軍事會議，參謀長蔣百里主持會議，蕭震雷作爲總司令，孫文作爲民黨理事長，徐紹楨和黃興作爲中西兩路大軍的總指揮官和副總指揮官都有參加。除了各省都督之外，還有蔡國棟、張孝準、安徽都督柏文蔚也都有參加。
會議剛開始，蔣百里作爲北伐軍參謀長就開始部署作戰兵力，按照事先與蕭震雷和蔡鍔等人商量好的，蔣百里將參謀部的戰略部署計劃詳細說了一遍，接着又道：“袁世凱在中線和西線的兵力不多，他的北洋軍主力主要都在東線，湖北黎元洪在去年將全省軍隊八個師整編成了三個師，這三個師的兵力基本滿員，武器也不差，張孝淮率華東第三軍和湘軍43師負責進攻黎元洪的鄂軍，江防艦隊將會配合你們進攻，對了，譚都督，你們湘軍43師師長是誰？”
譚延闓道：“是陳復初！”
蕭震雷問道：“陳復初是誰？何許人也？”
在坐的黃興連忙道：“陳復初我知道，此人原來是是湘軍第四十九標標統，武昌起義之後率部趕來參加戰鬥，曾在我的指揮下堅守漢陽，與北洋軍激戰月餘，挫敗過北洋軍，榮立戰功，當時他亦身負重傷！”
蔡鍔也道：“我與他就舊，此人我熟悉，他治軍嚴謹，不念私情，去年他的司令部移師沅陵。是時，鴉片煙毒已成沅陵一大公害，陳復初先行規勸，再行令禁止，並重懲開館販毒者。有一個叫王清源的人是陳復初姑表兄弟，因開館販毒被捉拿下獄，陳母及親友爲之求情，陳復初對親友曉以大義，仍將王處決！”
蕭震雷聞言點頭道：“好，此人要得，現如今很多地方軍隊長官都在從事鴉片生意，他不但不做，還下令禁止，可見並不是一個貪財之人，能在克強將軍的指揮下與北洋軍周旋月餘，可見也不是一個貪生怕死的人，就是他了！”
譚延闓見蕭震雷誇讚他的手下將領，心中格外高興，感覺倍有面子，笑道：“總司令如此擡舉他，我先代他謝過，既然總司令看中他，那就由他率43師歸在張將軍麾下！”
蔣百里又道：“好，中線戰場就這麼定了，那麼西線戰場由川軍一個師、滇軍一個師、粵軍一個師組成，司令官由蔡松坡當任，諸位有沒有意見？”
孫文、黃興等人都在，胡漢民就首先表態道：“鬆坡將軍乃知兵之人，以都督身份指揮一路大軍綽綽有餘，足夠服衆，我同意，我們粵軍將派出34師歸於鬆坡將軍麾下，師長由副都督許崇智當任！”
四川副都督張培爵也不甘落後道：“蔡將軍的軍事才能我是佩服的，我們川軍也同意由蔡將軍當任西線戰場指揮官，並派出兩個師參加作戰！”
衆人聞言一驚，兩個師？不是說好了派一個師嗎？張陪爵怎麼改口成了兩個師？蕭震雷在衆人的疑惑中問道：“張都督，你說派兩個師？不知道是哪兩個師？這兩個師都由誰指揮？”
張培爵道：“不錯，來之前我已經與尹都督進行過電報聯繫，他所此次北伐關乎國運，既然要北伐就要徹底一點，我們川軍就必須要出全力，我們將派出41師和42師參加，41師師長熊克武，想必在做不少人是認識他的，42師師長劉存厚，早年也是日本陸軍士官學校畢業的，也是一個知兵之人！”
衆人聞言不由都點點頭，不過蕭震雷皺眉道：“熊克武並非軍人出身吧？”
在場衆人聽得一愣，但很快反應過來，知道蕭震雷在懷疑熊克武的軍事指揮才能，黃興連忙道：“總司令，熊克武雖然不是正規軍人出身，但他指揮和參加過多次起義，指揮經驗是不缺的，再說有蔡松坡指揮，我想他應該可以勝任吧？”
蕭震雷搖頭道：“我並非懷疑他的軍事指揮才能，我和蔡國棟也並非是正規軍軍人出身，不一樣指揮打仗？我是擔心他能否堅決服從指揮，要知道我們這次是聯合作戰，最關鍵的在於指揮上能否統一，如果各行其是，不但不能增加戰鬥力，還會制約其他部隊”。
這個理由一說出來讓黃興等人有些難辦，畢竟誰都知道如果是正規軍出身的人，從當兵第一天開始就被灌輸服從軍令的思想，可如果沒有受過軍事教育，在服從軍令這方面的意識肯定會薄弱一些。
黃興想了想咬牙道：“這個我可以擔保，他是我們民黨的人，我來跟他談，如果在戰時他不服從軍令，蔡將軍可以便宜行事！”
蕭震雷扭頭看向蔡鍔問道：“鬆坡兄，你看呢？”
蔡鍔沉吟片刻道：“既然克強將軍擔保，就這樣定了吧！我們雲南將派陸軍39師參戰，師長李根源，民黨中人，畢業於日本振武學堂與士官學校，相信孫先生和克強將軍對他都不陌生。”
孫文和黃興聞言都點點頭，孫文道：“由李根源當任師長，我們是放心的！”
蔣百里這時道：“好，既然如此，西線戰場由蔡松坡指揮，下轄粵軍許崇智部、滇軍李根源部、川軍劉存厚部和熊克武部，中線戰場和西線戰統一由徐紹楨老將軍指揮，當任總指揮一職，蔡將軍和張將軍沒有意見吧？”
蔡鍔和張孝準兩人同時站起來道：“堅決服從徐老將軍指揮！”
喝了一口水之後，蔣百里又繼續道：“最後我們來說一下東線戰場，由蔡國棟將軍任總指揮，同樣分爲兩個部分，安徽部分由徐繼祖將軍當任指揮官，轄吳鐵成的陸軍26師和柏文蔚的皖軍53師，蘇北部分由伍世友將軍任指揮官，下轄姚成年的21師、黃英傑的23師、李英石的27師。如果諸位沒有其他意見，就這麼定下來了，另外關於聯軍後勤的問題，現在由總司令跟諸位說一說！”
蕭震雷喝了一口水笑道：“後勤的問題可謂是重中之重，如果不解決後勤的問題，仗都不用打了，古今中外多少次戰役是因爲後勤出現問題而失敗的？數不勝數，諸位都是知兵之人，我在這裡就不舉例說明了，我作爲聯軍總司令，而且是此次北伐戰爭的發起者之一，在這裡呢，我實在是抱歉，在這裡只能替你們解決一部分彈藥的供應，而且還不是全部彈藥，畢竟諸位都知道，諸位的軍隊所使用的武器都五花八門，我們國家現在可謂成了萬國牌武器傾銷場，我只能供應與我們華東四省使用同一口徑的槍支或火炮的彈藥，你要讓我拿出其他的口徑的彈藥，我們這邊的兵工廠也沒有生產，所以呢，另外一部分彈藥和糧草的問題都需要你們自行解決，畢竟這次北伐並不是爲了某一個人或者某一個黨，而是爲了全中國，大家有錢出現有力出力，同心協議將袁世凱趕下臺。另外我要強調一點，各部派出的軍隊都要服從指揮官的指揮，不能出現違抗軍令的現象，更不能出現有聯軍沿途滋擾民衆的事情發生，我們聯軍總司令部將會成立憲兵糾察隊派駐到每一個師，一旦發現這種情況將嚴懲不貸，諸位有沒有意見？”
譚延闓皺眉道：“總司令，沒必要搞得這麼嚴格吧？”
譚延闓是舊派人士，對於士兵從老百姓手裡搶點東西或者調戲一下婦女這種事情感覺很正常，因此才說了這麼一句。
蕭震雷搖頭道：“譚都督此言差矣，我們北伐聯軍是正義之師，而且都是新式陸軍，現在民國了，軍隊也應該有新氣象，怎麼能夠做出傷害百姓之事呢？想要取得北伐勝利，我們就必須要爭取民心，如果我們的軍隊一邊打仗，一邊欺負百姓，怎麼能獲得百姓的支持呢？”
蔡鍔附和道：“總司令言之有理，我同意，如果要成立憲兵糾察隊，就先往我們雲南39師進駐一隊！”
胡漢民和張培爵也先後表示同意，譚延闓見狀也不再反對，隨了大流。
蔣百里又問道：“關於後勤的事情，諸位還有什麼要說的嗎？如果諸位沒有其他的意見，那麼糧草問題就由各位自行解決，我們總司令部幫着解決一部分彈藥，其他的彈藥也需要你們自己解決了！”
這些人也都知道，要讓蕭震雷一個人拿出所有聯軍的彈藥和糧草根本不可能，即便蕭震雷有錢願意給，要運過去也不容易，等到運過去估計仗都打完了，他能幫着解決一部分彈藥就已經很不錯了，衆人都紛紛同意。
接下來，蕭震雷、蔣百里等人又與這些地方都督們商量了一下如何防備陸榮廷和唐繼堯的問題，還是按照蕭震雷的提議，爲了防止在北伐戰爭打響之後陸榮廷和唐繼堯在後方搗鬼，周邊與之接壤的省份各派一個師屯兵邊境以作威懾。
在細節方面，衆人又連續召開了兩天的會議纔算徹底確定下來，如此，各省就北伐聯軍的問題纔算真正達成一致。