此时，还在古北口关城外列阵等候的蒙古主力大军也发现了正在靠近的明军援兵，立即开始变换阵型，迎着前来支援的明军开了过去。
这支前来支援的明军正是奉镇国公刘云威前来守关的陕西总督孙传庭、临洮总兵官曹文昭所部大军。二人日夜兼程朝着古北口赶来，由于大军将士是以步卒将士为主，虽然尽全力赶路可还是比蒙古铁骑大军慢了一分，没有在蒙古铁骑之前进关守城。
陕西总督孙传庭麾下共有三万名将士，其中铁骑五千人；而临洮总兵官曹文昭麾下共有两万名将士，其中三千铁骑将士全部集中在参将曹变蛟手中。
此时，孙传庭和曹文昭率领大军将士结阵赶来，以孙传庭麾下的秦军将士为前驱，三万将士组成了三个巨大的万人方阵在前，曹文昭率领两万将士组成了两个万人方阵在后，秦军之中的五千铁骑护住了大军的左翼，曹变蛟率领麾下三千名铁骑将士护住了大军的右翼。
如此，明军大阵一直开到了距离八万蒙古主力大军三里处才停了下来，开始整队备战。
孙传庭和曹文昭纷纷下令，将军中的拒马、大车全部推到了大军阵前，用来阻挡蒙古铁骑的冲锋；然后，就是将军中携带的三十门各式火炮架在了阵前，秦军中的火铳手和弓箭手也被集结了起来，准备用密集的火力遏制住蒙古铁骑的冲锋势头。
一切都部署完毕之后，曹文昭便策马来到了秦军阵中，脸色不善的对孙传庭说道：“孙督，此战可是不好打啊！古北口关前最起码也有十万蒙古铁骑啊！”
孙传庭此时也是神情严峻，眼神紧紧盯着远处正在调拨兵力的蒙古铁骑大军。
“战吧！虽然蒙古人兵力占优，又占有铁骑优势，但是咱们麾下的儿郎也不是泥捏的！出发之前镇国公不是支援了咱们二十辆神机炮车吗？现在都拉出来，咱们争取一战重创鞑虏，也好趁机进关！”
曹文昭重重的点了点头，朝着孙传庭行了一礼，便翻身上马返回了后方的本阵。
同时，孙传庭也下令将二十辆神机炮车推上阵前，准备阻击蒙古人即将发起的攻势。
没过多久，与孙传庭、曹文昭所部对阵的蒙古大军便完成了部署，八万铁骑分成了三路，左、右各部署了一万铁骑，剩下的六万铁骑全部集结在了明军大阵的当面。
孙传庭望着气势汹汹的蒙古大军，不由倒吸了一口冷气，心中暗道：“看来鞑子是准备一战定胜负了，竟然三路齐攻！”
接着，孙传庭又看向了正在激战的古北口关城，心中十分担忧：“希望古北口的守军能够坚持住！”
虽然此时形势异常严峻，但是孙传庭依旧是战意盎然。此前孙传庭一直都是率军和流贼大军进行激战，虽然也立下了不少的战功，但是也无法与征讨鞑虏相比！