由于这一次是全力防守，山西城守军的实力不容视，主力部队是刘仁义嫡系黑旗军的1营约5000余人，其中老营000多人。同时，原本驻扎在山西的越南官军就多达7000人、北圻统制黄佐炎此时手中还剩下000越军。但除了与刘仁义私交甚厚的黄佐炎部尚可以依靠执行维护后路粮道之类的辅助任务外，山西城内的7000越南官军是决计指望不上的。原因很简单，越南朝廷下令停止与法军为敌，同时驱逐黑旗军的诏令业已通示北圻各镇，这7000越军在法军来攻的时候如能保持中立、不与法军内外夹攻委实就已经够意思的了，又怎敢对他们做额外的非分之想？此外，云贵总督岑聿瑛派出6营滇军，广西桂军6营奉赵沃命增援山西。这1营加起来将近6000人，亦穿着黑旗军的军装、打着黑旗军的旗号。这样一来，山西城可用的守军人数达到了1000多人。
考虑到山西城的实地补给能力，这些守备兵力并不算少。另外，岑聿瑛还暗中接济了黑旗军数批军火和粮饷，甚至包括40多门云南自产的工匠字迹已经被铲掉的劈山炮和1门从英国商人手中购买的10毫米阿姆斯特朗前膛炮。使得黑旗军的武器装备有了明显的改善，考虑到北圻乾军恶劣的后勤补给实际情况，这样的接济并不算少。
由于河堤要塞是刘仁义的重防御工程，要是丢了河堤要塞，山西城本身就失去了守卫的意义。因为控制了河堤的法军可以将他们的内河炮舰调上来肆无忌惮的轰击整个山西城。其恐怖密集的火力足可以让山西守军苦心经营的防御工事化为片片焦土。因此。在河堤要塞守备的部队达到7个营。分别是黑旗军右营、武烈营、七星营4个营以及桂军李应章营。其中4个营（黑旗军前营、左营、正营、副营）守卫山西东门；一个半营（黑旗军李唐营、桂军贾文贵半个营）守西门，南门交由营滇军守卫。黄佐炎的000越军则分散布置在了山西城南门外的乡村里。刘仁义坐镇在山西城内可以俯瞰整个战场18米高塔中指挥作战。桂军7∈7∈7∈7∈，⌒.c≠o务处总办林苑生带着100名亲兵坐镇内城。
另外，由于有了滇军和桂军的支援，刘仁义下令先前穿这黑旗军的军装、打着黑旗军旗号作战的乾军换回正规军的军装，在山西城内升起了大乾军旗，“列队三日，以示为我军驻扎之地，犯必开仗！”也就是给尚未正式向大乾国宣战的法国人一个压力：你攻打山西。就如同与大乾帝国开战。
908年1月11日，一张有关斩杀法国士兵人头所获悬赏标准的布告被张贴在山西城内四处，为鼓舞黑旗军越来越低靡的士气，刘仁义还是祭出了金钱这一法宝。
“三宣提督军务义良男刘（男爵刘仁义），兹将在阵斩获匪党首级每一颗赏银分别开列于后：在阵斩获正法匪（法国本土白人士兵）首级，每一颗赏银一百两正，有画（袖章）者每一画加赏银二十两正；在阵斩获金边及阿利加各国等匪（柬埔寨、阿尔及利亚“祖阿夫”雇佣军士兵）首级，每一颗赏银五十两正；在阵斩获嘉定鬼（交趾支那雇佣军士兵）首级，每一颗赏银四十两正；在阵斩获左民（教民）首级，每一颗赏银十两正。”
在刘仁义拼命为守住山西忙前忙后的时候。法国人也没有闲着。
尽管将丹凤战役吹嘘成了一场大胜，但波滑将军自己心里清楚是怎么回事。接连两次进攻黑旗军都无果而终。法军内部已经有了不少的“流言”，加上何罗硭的不断“中伤”，波滑认为有必要以一场“真正的胜利”来堵住何罗硭的嘴，稳固自己的地位。因此他决定再次向黑旗军发起大规模进攻，目标便是黑旗军重兵防守的山西城。
这一次波滑一改以前随意的作风，为了进攻山西顺利，波滑的准备工作不可谓不精细。他通过先前对红河河道的仔细勘探，找到了一条在1月份可以供炮
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