随着淞沪战场撤下来的各支国军部队陆续到达南京，以及从内地调往南京增防的国军部队，南京卫戍部队不断扩大。
最终含第2集团军徐源泉部（下辖第41师丁治磐部，第48师徐继武部；实为两师乙种军编制）。
第66军叶肇部（粤军），第71军王敬久部（仅第87师一个师），第72军孙元良部（仅第88师一个师），第74军俞济时部（日后威震日本的虎贲王牌军），第78军宋希濂部（仅第36师一个师），第83军邓龙光部（粤军），中央教导总队桂永清部（唯一达标的德械速成师），第103师何知重部（黔军），第112师霍守义部（黔军），宪兵部队萧山令部，陆军装甲兵团战车连（杜聿明部），共计13个师又15个建制团（教导总队11个团，宪兵部队4个团），约15万余人。
1937年12月5日，国民政府又任命罗卓英（罗店战役英雄），刘兴为南京卫戍副司令。
蒋曾电令李宗仁，白祟禧桂军支援南京。但被李白以桂军在淞沪会战伤亡惨重为由拒绝，实际桂军尚有二十余万大军。
12月初开始，唐生智对南京卫戍部队不断调整，充实。已在外围阵地与复廓阵地两个层次配备了兵力，据《南京卫戍军战斗详报》记载：
1.主阵地，板桥至淳化镇之线，以第74军之两个师(第51师，第58师冯圣法部)担任，孟塘至龙潭之一线，以第83军担任。
2.复廓阵地，狮子山及城北一带，由第78军担任，安德门至雨花台由第72师担任，河定桥至工兵学校由第71军担任，其北经紫金山前峰至蒋正庙，由教导总队担任。
这样的兵力配置，表明了南京卫戍部队指挥国军守土奋战，破釜沉舟的决心。
但是台面上，第36师，第87师，第88师，中央教导总队，第74军，第66军都是淞沪会战表现最为优异的国军部队。
其中第36师，87师，88师，中央教导总队名为德械精锐，但都经过淞沪大血战，战前精锐损失惨重。
补充上的都是新兵，这些新兵连基本训练都没有就上了战场；另外武器装备数量少，特别是重武器与日军差距巨大，弹药又匮乏；空军海军则基本打光。这造成了南京保卫战自始至终，国军一直处于被动的局面。
新编入的地方部队武器装备就更差，如粤军第83军，是新组建的新军；毫无对日作战经验，武器基本以汉阳造为主，根本无法与装备精良的日军对抗。
至于黔军第103师，第102师更别提了，连汉阳造都没有，都装备些“老爷枪”。
但是国军官兵，战斗意志坚定；个个抱着必死决心。南京保卫战初期，他们确实打出了中国军人的血性。
遗憾的是，这一切却毁于蒋介石的决策，唐生智的指挥。
南京保卫战一开始，中日双方就打得难解难分。
这里是汤山镇国军防御阵地。
攻占句容的日军另一部，自6日起向汤山镇国军阵地发起攻击。国军官兵与敌整日血战，殊死拼斗。
第二天，国军第一线阵地多处被日军优势兵力突破；国军守军被迫撤至第二线阵地，固守汤山及汤山镇。
8日，日军主力在大炮，战车掩护下又扑向汤山第二道防线。国军第66军与刚调至汤山后方的第83军，协力阻击日军突击。
在汤山附近一个山头上，双方经连日激战，汤山国军奉命撤退。汤山沦陷。
汤山激战正酣时，另一支日军于12月6日上午10时绕过九华山，抵达龙潭至汤山间的孟塘，并向西直逼大胡山。
大胡山位于国军第2军团和第66军的防地之间，南京卫戍司令唐生智于当天决定发起反攻，电令：第2军团第41师由北，第66军第160师由南，合力向孟塘，大胡山之敌进攻。
同时，宋希濂第36师第2补充团，配备战车防御炮，驰援麒麟门外。
刚刚从武汉抵达尧化门不久的第41师丁治磐部，迅速由栖霞山向龙潭，拜经台，射乌山，孟塘一线推进。
该部第246团，242团经反复冲杀，成功收复射乌山，丁家山，鸡笼山，东山头等处，毙敌甚多，但自己亦伤亡过半。
1937年12月7日夜12时，南京卫戍军总部又发出“卫参作命第二十五号”命令：第66军以有力部队，展开于棘山至空山一线，截断孟塘附近敌之退路，增调战车队给第36师补充2团，并展开于岗山至马基山之线，向当面之敌发起反攻。
而第41师除守备龙潭，拜经台部队外，应展开于射乌山，木山，龙山一线，向当面之敌发起进攻。
各进攻部队，接到命令后连夜动员，自次日拂晓起，即向日军发起猛烈反攻。
第160师第956团，于是日清晨全力进攻复兴桥日军，歼其一部，但未能攻克复兴桥。
8时许，日军主力转向大胡山、岘山、龙山阵地，企图进攻白家场，以切断国军守军后路。
但国军第956团官兵拼死抵抗，成功挡住了日军进攻；不过汤水仍被日军突破。后958团过来支援，阵地得于恢复。
战至当天下午2时，防守孟塘国军全部殉国；营长刘厚牺牲。
第2军团第41师，于8日午前6时开始攻击，与配有30余门大炮的数千日军血战。
当天9时许，日方又增派飞机、重炮、战车发动猛烈反攻。
双方终日肉搏，第41师则以守备龙王山的第245团由左翼出击，在东西斗山，丁家山一带与敌反复争夺。
据国军战史记载：“......终日肉搏，旋失旋得”。
战至下午6时，第41师各部伤亡甚众，但仍拼死坚守原阵地。