山海關西至豐臺的北寧鐵路沿線，駐有日本中國駐屯軍，轄一個步兵旅和一個炮兵團及直屬分隊，共5700多人。其部署是：軍司令部率步兵第2團及第1團第2營、炮兵團及直屬分隊駐天津及其附近，其中第2團第3營分駐唐山、灤縣、山海關等地；步兵旅旅部率第1團（欠第2營）駐北平，其中第1團第3營駐豐臺鎮。

當時駐在平津地區的中國軍隊是第29軍。該軍共轄4個步兵師（每師4個旅）、1個騎兵師、1個騎兵旅、1個特務旅和1個保安隊，總兵力約10萬人。軍長宋哲元，副軍長秦德純、佟麟閣。全軍的部署是：

第143師劉汝明部轄保安第1、第2旅，獨立第29、第40旅，以及獨立騎兵第13旅，駐張家口和宣化等地區；第37師馮治安部轄第109、第110、第111旅和獨立第25旅駐北平西苑一帶；騎兵第9師鄭大章部和軍部特務旅、獨立第39旅和冀北保安隊，分駐於南苑、北苑和黃寺；第38師張自忠部轄第112、第113、第114旅和獨立第26旅，駐天津及北寧鐵路平津沿線；第132師趙登禹部轄第1、第2旅和獨立第27、第28旅，作為二線部隊分駐於河北任丘、河間一帶。

日軍在威脅利誘中國第29軍失敗以後，即從軍事上步步進逼，蓄謀重演“九·一八”事變的故技。為此，日軍從1937年5月起，頻繁地在宛平盧溝橋附近進行挑釁性軍事演習。中國駐屯軍旅長、團長均先後到盧溝橋附近，對豐臺日軍演習進行指導。7月6日，駐豐臺日軍無理要求透過宛平城到長辛店一帶去演習，中國駐軍不許，雙方堅持10餘小時，至晚日軍始返回豐臺。

面對日軍的挑釁，中國第29軍加強了抗戰的準備。中共北平地下組織和進步人士到第29軍宣傳抗日，激發了廣大官兵的愛國熱情。宋哲元軍長曾於5月召集部下商討抗日對策，採納了副參謀長張克俠提出的加強抗日思想教育和情報工作等項建議，以及“以攻為守”的作戰方案。該軍還於五六月間組織了多次防禦演習。與此同時，加強了盧溝橋地區的防禦部署：抽調第37師第110旅（旅長何基灃）第219團（團長吉星文）接防宛平與長辛店地區。

該團接防後，即以加強的第3營（步兵連4，輕迫擊炮、重迫擊炮、重機槍連各1，共1400人，營長金振中）部署於宛平城和盧溝橋一帶；以�