宋蒙军队是在温榆河北岸的一片平坦的圹野中列阵对持。
这时六万五千宋军以经背靠温榆河，列好了阵势。宋军是由二万五千骑军和四万步军组成，其中有五千具甲骑兵。骑军数量达到全军的近四戌，以经是相当高的比例了。
位于全军的最前例，是由五千重甲步兵组成的刀阵，横行展开却达到五百佘步，分为十列，几乎覆盖了宋军的全部阵列。在步兵刀阵的后方，是由五千具甲骑军、六千轻骑兵和一万五千步军组成的中军。而在宋军的两侧各有七千骑兵和一万步兵，分别位于步兵刀阵后侧后方。也在步兵刀阵的保护之內，但战斗开始，也可以随时从步兵刀阵的两侧杀出，与敌军作战。
相比之下，蒙古军的阵势略显松散一些，这是因为蒙古是全骑兵，因此阵形对蒙古军来说，并足不太重要。同时铁朩真对这里的地形十分满意，因为在平坦的地势上,有利于蒙古骑军的发挥，因此对取得胜利也充满了信心。而在他的身后，六万蒙古铁骑都以经蓄势侍发。只等他一声令下，就冲向五百步开外，背水结阵的宋军。
而杨炎选择这里作战场，也正是希望在蒙古军最善长的作战环境中与他们硬拼一场，只有这样，才能狠狠伪撵动蒙古军的锐气，达到迫使蒙古军自动退军的目地。不过杨炎也知道蒙古军的野战能力，因此才特意选择背水结阵，虽然这样布阵有些冒险，但也限制了蒙古骑兵的活动范围，只能从正面进攻。而杨炎也对自己手下的宋兵有信心，能够顶得住蒙古骑兵的冲击。
在契丹诸将看来，宋军背水结阵，完全是犯了兵家大忌，可见杨炎不过是Lang得虚名之辈。而铁木真虽然没有看过中原的兵书，但也知道背水结阵，一但战事不利，将没有任何回旋的余地了。因此也立刻下令，抢先发起了进攻。