就在張天海還在心疼著自己的部隊損失竟如此之大的時候，滕縣保衛戰的戰斗已然進入到完全白熱化階段。
一發發日制三八式火炮的炮彈像雨點般朝著滕縣的城墻猛轟著，對于臨沂日軍炮火的陣仗，這里的可是激烈得太多了，畢竟這才是津浦路的主戰場！
自從十五日起，日軍津浦路北線的主力部隊（磯谷廉介第十師團之全部及第一〇六師團、第一〇八師團之一部），就攻到了滕縣外圍。
攻到滕縣外圍后，日軍津浦路北線主力部隊便在指揮官磯谷廉介的指揮之下，對滕縣發起猛攻。
只是比起第五師團只有區區半個師團的主力南下，第十師團所部在得到了第一〇六師團以及第一〇八師團的加強后，實力可不是一般強悍，其作戰主力部隊便達到將近四萬人之中，火炮更是有七十多門，又有協同作戰的飛機五十余架加強。值得一提的是，就連裝甲火車也有兩列！
日軍津浦路北線部隊進攻滕縣的火力可是要比第五師團所部進攻臨沂時的火力要強多了——滕縣縣城一日之內就遭到了日軍近萬發炮彈的轟炸，城內房屋幾近全毀！
而此時滕縣縣城內的百姓幾乎已經跑光了，這里幾乎只剩下一座空城了。
負責在此駐守的川軍第四十一軍第一二二師第364旅第727團團長兼滕縣城防司令的張宣武，此刻可不是一般著急吶。
第四十一軍前敵總指揮、第一二二師師長王銘章已經不止一次對張宣武說要加強城防守衛了，此次日軍的炮火如此兇猛，已有不少城墻呈現出搖搖欲墜之勢了。
張宣武的第七二七團并不是一直駐守在滕縣縣城的，本來他的第七二七團是奉王銘章師長的命令駐守滕縣以北的十五里出的北沙河陣地的，可是由于日軍的攻勢太過迅猛，直接就攻到了滕縣城下，并且以絕對火力優勢發動了對滕縣的進攻。
在這滕城已是危亡之際，三月十五日下午五時三十分，王銘章直接在電話上向張宣武下達了如下命令：“（一）師部已經決定固守滕縣縣城；（二）第七二七團除在洪町、高廟的一個營仍在原地執行原任務外，另一個營留置北沙河第二線陣地暫歸第一二七師指揮，該團長即率領其余部隊由現地出發，跑步開回滕縣駐守城防。”
當張宣武率部從北沙河撤走時，王銘章通過電報命令其將北沙河上的鐵路大橋予以炸毀。
當張宣武率部回到滕縣北門之時，王銘章已是十分焦急地在門口等候著了。
見到張宣武后，王銘章立即將其任命為滕縣的城防司令，然后簡明扼要地向張宣武說明了一遍此時城中各方面的情況。
這時，配置在城前鎮的第三六六旅第七三一團的一營（營長嚴翊）也奉命調回了滕縣東關。
王銘章又跟張宣武說：“劉止戎營（第四十一軍直屬特務營）已經從臨城乘火車出發，再過一兩個小時就可以到達了。所有這些部隊，都歸你統一指揮。你擔任城防司令，統一部署這些部隊的守城事宜。”
“是！師長！”張宣武立正敬禮道。
跟隨第四十一軍特務營同時到達的，還有從臨城運來的一火車糧和彈，特別是手榴彈，十分充足，于是張宣武當即決定，給東關與城上的守兵每人分發五十顆手榴彈。
截至十五日深夜，滕縣城關的戰斗部隊，共為一個團部、三個營部、十個步兵連和一個迫擊炮連；另外還有師、旅部的四個特務連，以及臨時來城內領取與運輸彈藥的第一二四師第372旅第743團的一個步兵連，共約兩千五百人。此外，滕縣縣長周同所屬的武裝警察和保安團有五、六百人。
此時合計城中有武裝力量三千人，但真正的戰斗部隊尚不滿千人。
十六日黎明，敵萬余人繼續向我第四十五軍正面界河陣地和龍山、普陽山陣地猛烈進攻。