就在隋军大举集结时，吐谷浑也在举国备战，年方十八的吐谷浑可汗慕容伏允惊惶失措，一方面以天柱王慕容邕为使，命他代表吐谷浑向大隋求和。另一方面紧急调集大非川、良非川、乌海等地吐谷浑兵力十万，以及家属、桂庸等附属奴隶三十万人、羊马一五十万头，一齐赶赴王都伏俟城参与备战；连同伏俟城、故都伏罗川、丘尼川、覆袁川五万驻军，青海北、东、西三个方向计有十五万大军、数十万随军家属。
集结兵力之后，慕容伏允任命大宝王尼洛周为吐谷浑全国兵马大元帅，又命天壁王慕容兆鄯善大元帅，率三万大军驰援鄯善，命仙头王慕容铁刃为山南大元帅，各率三万驻扎于当金山口南谷。
从慕容伏允布兵情况来看，他重点防御对象的易攻难守的西部地区，在易守难攻的东部地区，只是用同等兵力与隋朝甘州、鄯州、廓州、洮州几路大军对峙。
鄯善地域辽阔，紧靠西域、河西走廊，其北是伊州、东是瓜州。境内的东北部是连绵不断的三沙大碛，从大碛往东是隋朝军事要塞阳关城；大碛往西是一碧万顷、水波荡漾的蒲昌海（罗布泊），从蒲昌海沿着鄯善水南下数百里，方才到达鄯善城，继续沿河南下，则是直抵吐谷浑的且末。
自蒲昌海到且末的东南部，分布着一望无际的草原、长满森林的山丘，以及吐谷浑人开辟出来的农田，这也是吐谷浑目前产粮重地之一。
慕容伏允为了守住这个战略要地，在鄯善原有的两万大军基础之上，追加三万大军，之后又在当金山口部署三万兵力，这已经用去吐谷浑一半兵力。
鄯善、且末对于吐谷浑的重要，由此可见一斑。
三沙碛并非全是人迹罕至的沙漠、戈壁滩，在大碛之内分布着大大小小湖泊数百个，有的是淡水湖，有的是咸水湖，还有一些湖泊虽是咸水湖，但是每到夏天，东部的
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