張作霖雖傾其所有，能夠會集到巨流河進行佈防的兵力也不過五六萬人，其中還有許多是未經訓練的新兵，有點實戰經驗的都是從連山和錦州敗退下來的部隊。為了與郭軍進行識別，每個官兵都發有一塊黃布圍在脖子上，老百姓見了都說：「奉軍黃到脖子上了。」意思是張軍垮台在即。
張學良在父親面前信誓旦旦，等到真正置身於這種「黃到脖子上」的氛圍時，也遠沒有先前那樣決絕果敢。更何況，他的老部隊都歸了郭松齡，如今除轄有少數臨時投奔過來的部隊外，其餘盡為剛招來尚未完成訓練的新兵。所謂把郭軍引到興隆店，然後一舉殲滅，也就只能拿來哄哄老爺子，讓他高興高興，以便少挨幾句罵了。
有趣的是，兩軍對壘，張學良設在火車包廂上的司令部竟有電話線可通到郭軍控制區域。戰前的兩三天內，司令部內電話不斷，而所有通新民縣的電話統統都由張學良親自接，別人一概不准代勞。同在包廂裡辦公的戢翼翹看到他接電話後，有時很懊喪，有時又比較開朗一點，有時還聽到他說：「他不下台，他也不自殺。」
戢翼翹等人也不好問哪個「他」不下台，哪個「他」不自殺，但是可以肯定這個「他」不會是氣焰正高的郭松齡，倒很可能是指他那個既不下台也不走的老爺子。
其實，不光是張作霖，張作相、吳俊升等「老頭兒」這回也豁了出去，身為張家的老臣子，他們都明白「一朝天子一朝臣」的道理，而且他們本身與郭松齡也殊有矛盾，深知一旦對方當政，絕沒有自己的好果子吃，所以都準備不惜犧牲一切與郭松齡進行決鬥。
張作相從吉林出發時，曾請人扶乩，乩語上有「福厚平安」的話，於是一到前線，就把原定的軍團部由公主屯改到安福屯，並且對別人說：「我是死在這裡也不再退了。」張作霖聽到後對將領們說：「輔忱既已抱著至死不退一步的決心，我也決心至死不出奉天。你們好好去幹吧！」
張作相向被稱為是東北軍中最厚道的一個人。前面屢戰屢敗，他沒有因此責罰任何一個軍官，反而向能來參戰的全體官兵表示深深感謝和慰問，同時又引咎自責，說他不應離開大家先行退走，當談到因天冷衣薄，已有官兵出現凍傷時，還傷心地流下了眼淚。張作相的吉林軍仍是巨流河一戰的主力，他的這些做法在令官兵為之感恩戴德的同時，也大大鼓舞和激勵了士氣。
張作霖深知巨流河戰役關係著張家興衰榮辱，為此不惜讓剛生完幼子的五夫人壽夫人出馬，與張學良夫人於鳳至一起，攜五萬銀元，前往東北醫院慰問受傷官兵。另外，除出十萬銀元招募新兵，他還派張景惠以宣撫使的名義到前線慰勞官兵，宣佈凡參戰官佐各晉一級，士兵每人發「恩餉」兩月，僅後者一項就耗用了五萬銀元。這些都是張作霖自掏腰包，也可以說張家雄厚的財力在關鍵時候助了他一臂之力，使得張軍更加鬥志昂揚。
張郭兩軍在後勤方面懸殊。張軍所有士兵都發給新棉衣、皮大衣、麵包、罐頭、香煙等，物質供應異常豐富。也因為後勤充足，張軍比較重視軍紀，力避軍民衝突，以此收買人心。反而郭軍主力雖曾以軍紀肅然著稱，但此次因棉衣棉鞋不足，就不得不搶老百姓的棉衣來御寒，有的甚至把小孩的棉衣都搶來裹腳，服裝看上去五顏六色，不但遭老百姓怨恨，而且對軍心士氣也是不小的挫傷。
勝利的天平已悄然向空前團結、同仇敵愾的張軍傾斜，但郭松齡及其部下卻全然沒有這方面的意識。據說就在巨流河戰役打響之後，他專車上的兵站人員晚上仍脫光衣服睡大覺，一副滿不在乎的樣子，眾人都認為指日可進軍省城，所計劃的只是如何接收的問題。
戰前，郭松齡得到情報，獲知張作霖將集結兵力，在新民一帶與之背水一戰，便召集眾將開會商議。會上，多數人都提出應採取兩翼包抄的戰術，分左右翼兵進奉天。這樣既可以避開南滿線附近，不與日本關東軍發生衝突，也能夠不與集結於新民的張軍主力直接交鋒。只有郭松齡認為「張的軍隊已是烏合之眾，不堪一擊」，分路進擊費時費力，完全是多此一舉。
因連續獲勝，郭松齡對張軍相當不屑一顧，曾說：「等張作霖把奉、吉、黑三省的雜牌隊伍全部集中後，一擊成功，可免去東征北討，戰事延長。」在他看來，現在正是這樣可予以集中殲滅的好機會，「（張軍）越是集中，我們收到的效果越大，趁所有敵軍都集中新民附近，正好一網打盡」。
無獨有偶，當張軍在興隆店召開軍事會議時，也有人建議為防範郭軍的兩翼包抄，應實行分路堵截，作為張軍總指揮的韓麟春則判斷，郭松齡性格固執急躁，指揮作戰多喜歡硬碰硬，加上一路打的都是勝仗，驕傲輕敵，實戰時必定仍只會集中兵力攻堅，且直向白旗堡一帶進軍。會議最終採納他的主張，張軍所有兵力都被部署到了白旗堡附近的岸上。