彭毓斌在获悉战讯后即派骑兵第6团增援，16日、17日两天中，田中隆吉、王英指挥2个骑兵旅、1个步兵旅向该镇猛扑。
但守军拼力奋战，红格尔团始终在绥军手中。
傅、赵两名高级指挥官于11月15日午夜到达集宁前线指挥，傅分析各方面的情况后认为：进犯红格尔图的伪军虽非敌之主力，然其诸兵混合，队伍庞杂势众，如敌首战取胜，可增伪军气势，威胁绥省安全，影响晋绥军士气，并能西进绥西，对晋绥军形成危害，于是决定首战应击破红格尔图当面之敌。
傅宜生决定采取“守点以抑留敌人，集中主力进攻”的作战方针，即“借各城镇之既设工事，以民众守要点，即县城及有工事之较大村镇，使正规军队机动出击敌之据点”，或向来犯敌人主动出击，先击一路，各个击破。
这个计划得到了赵承绶的认可，他也认为对付一支二流子伪军没必要畏首畏尾的。
11月16日上午，傅宜生与赵承绶发出作战命令：由骑兵第1师师长彭毓斌率骑兵4个团，由步兵第218旅旅长董其武率步兵2个团及炮兵1个营，在彭毓斌、董其武统一指挥下，以秘密、迅速的行动歼击红格尔图附近之敌，并限于17日夜间发起袭击。
并调驻丰镇的第68师第401团至大六号，掩护集宁东北一带，支援出击部队。
此时，伪军王英部在前线约三四千人，其一部围攻红格尔图，余分布于土城子、打拉村、台道湾等处。
18日凌晨1时30分，晋绥军发起全线攻击，战至上午7时，土城子大部被攻占，红格尔图东、南、北三面之敌向北方逃窜。8时半，骑兵第1师师部进入红格尔图。
此役击毙伪军500余人，俘20余人，连同前3天的保卫战，共毙伪军1000余人。
更为重要的是， 晋绥军从俘虏中找出了王英军的电台台长、日本人牟礼吉和雇员松村利雄，坐实了日军策划伪军侵绥的证据。
在红格尔图激战的同时，李服膺部1个团在兴和与敌展开了攻防战，经17、18两日激战，王英部伪军于20日全部退出兴和。
傅宜生于红格尔图初战告捷的当晚，乘敌一时难以再犯之机，先发制人，立即发起百灵庙战役。
蒋也于11月16日从洛阳致电阎锡山：“即令傅主席向百灵庙积极占领，对敌占要冲之地亦可相机进取……非此时乘机占领百灵庙与锡林郭勒，则绥远不能安定也。”
于是乎，在多方关注下，大名鼎鼎的百灵庙大战拉开了帷幕！
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