一、地理形势
此役宋魏交战之地，为济南(历城)、碻磝、滑台、虎牢、洛阳等地区。宋魏当时以河济为界。各地区地理形势如下：
济南(历城):当时宋冀州刺史与济南太守皆治于历城，青州刺史治东阳(今益都县)。《读史方舆纪要》载：“济南府，春秋战国并属齐，秦属齐郡，汉初属齐国，文帝分置济南国，景帝改为济南郡，后汉仍曰济南国，晋复为郡，刘宋兼置冀州，后魏改为齐州兼置济南郡。……府南阻泰山，北襟渤海，擅海盐之利，界河淮之间，诚肘腋重地也。春秋时诸侯争齐，多在历下，自战国以迄秦楚之际，历下多事，则齐境必危，秦兵次历下，而王建由是以亡，田广罢历下战守之备，而韩信得以收齐，其大略也。后汉初，耿弇攻张步，败其军于历下，光武谓弇曰：昔韩信破历下而开基，将军攻祝阿而发迹。此皆齐之西界，功足相方，盖其地水陆四通，为三齐都要也。”
历城：即历下城，在济南城西。“或即以为春秋时齐之鞍邑，成二年齐晋战于鞍是也。其后谓之历下”。
碻磝：碻磝城在长清故城(今长清县东南三十里)西北。卢县(今长清县西南二十五里)北一里有碻磝津，津有城故以为名。《水经注》：“碻磝城本汉东郡茌平县故城，其城临水，西南隅崩于河，后更城之，魏置济州治此，河水冲其西南隅，又崩于河。”盖此为水陆交通之要道也。
滑台：在今滑县治西南。《郡县志》：“滑台城有三重，都城周二十里，相传卫灵公所筑，中小城谓之滑台。昔时滑氏为垒，后人增以为城，高坚峻险，临河有台，故曰滑台。又云：古豕韦氏国，春秋时卫地，汉置白马县属东郡，后汉因之，晋属濮阳国，刘宋于此置兖州，又东郡，亦谓之滑台城，河南四镇之一也。后魏因之，寻改为西兖州治。其地为四通八达之枢纽，亦即控制河南河北之要地，为宋魏必争之地也。”
虎牢关：关在今汜水县西二里，一名成皋关，亦曰古崤关，其地古东虢国，郑为制邑。《左传》：郑庄公曰：制岩邑也，又为北制。亦名虎牢。其地势“自荥阳而东皆坦夷，西入汜水县境，地渐高。城中突起一山，如万斛困；出西郭，则乱岭纠纷，一道行回其间，断而复继。使一夫荷戈而立，百人自废，信乎为洛阳之门户矣”。关城在今汜水县西，毛德祖即守于此。
洛阳：河南府，周之旧都，秦置三川郡，汉置河南郡，东汉都于此，改为河南尹兼置司隶，魏晋相继都之并置司州，刘宋初亦置司州，后魏改为洛州。府山河控戴，形胜甲于天下。武王谓周公曰：“南望三涂（一云三涂山在嵩县西南十里，一云三险涂：虎牢、辕辕、崤渑），北望徽鄙（孔颖达曰：太行恒山之迹，鄙、都邑也。又平阳府霍山，一名太岳），顾瞻有河，奥瞻伊洛。”此言洛阳形胜之祖也。吴起谓魏武侯曰：“夏桀之居，左河济，右太华，伊阙在南，羊肠在北。”孔颖达曰：“洛阳处涧瀍之中，天地交会，北有太行之险，南有宛叶之饶，东压江淮，食湖海之利，西驰崤渑，据关河之胜”是也。（上引《史记》卷六十五《吴起传》）
金墉城，在洛阳城西北隅，魏明帝所筑。
河济状况：大河自新莽始建国三年（11年）决于魏郡，泛清河、平原、济南至千乘入海。当宋魏交争之际，河自今河南省滑县北而东北流，东至今山东省茌平县西南碻磝与大清河（今黄河）合。今黄河，自东阿县以西称济水，以东称大清河。除洛阳虎牢外，自荥阳以东，至济南间之河济地区，即宋魏战争争夺之地也。
二、作战方略
南边宋方面，宋文帝义隆自元嘉元年(魏太武帝焘始光元年，424年)即位后，经历了三年诛除权臣徐羡之等的政变，又过了三年才准备北伐，准备趁着北魏大举讨伐柔然无暇南顾的时候夺回河南之地。其作战指导方针为寻找有利时机夺取河南之地。当时夏主赫连定也欲乘机伐魏，宋文帝与赫连定连合共攻之。
(一)作战指导方针
宋文帝授命到彦之北伐的方针为：“若北国兵动，先其未至，迳前入河；若其不动，留彭城勿进。”此意即相机进取之，并不欲与魏作真正之决战。盖此时宋之国力并非强大，所依仗的仅仅是淮泗河济间之水道与舟师机动耳，至于与魏在中原平原决战，则远非魏绝对优势骑兵之敌也。
(二)作战部署
到彦之挥军北进时，主力从淮泗北上，以碻磝为进取目标，以有力一部指向虎牢与洛阳。及魏放弃碻磝、滑台、虎牢、洛阳河南诸戍，乃即乘虚进军部署河南诸要点之防守，东自济南，西至潼关千余里之防线，而置重点于滑台济南间。
魏国方面
当宋举兵北上之际，正值盛夏酷暑时节，“水患方降，草木葱茏，地气郁蒸”，对魏骑兵的作战造成了不利影响。因此，北魏决定暂时撤回河南的守军以避其锋芒，待至“秋高气爽，马匹肥壮”，以及“冬日严寒，地面净洁，黄河坚冰覆盖”之时，再行反攻。
在撤离碻磝、滑台、虎牢、洛阳等战略要地后，采取了如下部署：(以上内容摘自《魏书·崔浩传》)
(一)命令冀州、定州、相州三地制造三千艘船只，以备反攻之需。同时，挑选幽州以南的精锐戍卫部队，集中于河上(今河北省大名县及山东省聊城县间),准备发起反攻。并命平南大将军丹阳王大毗驻扎在河上，统一指挥。
(二)任命大鸿胪阳平公杜超为都督冀定相三州诸军事，镇守邺城，担任诸军的总指挥。
(三)派遣冠军将军安颉，督导河内方面的各路军队(今河南省北部),驻扎于河内(今河南省沁阳县)。
(四)派安南大将军琅邪王司马楚之驻扎于颍州(许昌东北),根据敌情相机进行骚扰和攻击宋军后方。然而，在当年八月下旬，魏正准备大举南渡反攻的关键时刻，突然受到夏国君主赫连定联合宋进攻魏国的威胁，于是改变策略，决定先以主力击败夏国并统一北方之后，再向南进攻宋国；而已经驻扎在河北的各路军队，则以恢复河南诸战略要地并加以防守为主要任务，这是采纳了崔浩的建议的缘故。