他立刻组织人打扫库房，将能用的器械一一搬出，分类整理。工匠们日夜赶工，将旧弓的弓弦换掉，给火炮擦拭除锈，又熔铸铁弹；火铳则一一拆解，更换损坏的零件，再重新组装。
城中的铁匠铺也全部开工，铁匠们光着膀子，抡着大锤，打造箭头、刀枪，火星四溅，叮叮当当的声音日夜不停，仿佛在为守城之战奏响序曲。
教谕汪光绪见火器不够，便提议用陶罐装满火油，封上麻布，制成“火罐”，战时从城楼上往下扔，能烧敌兵的攻城器械。董邦杰觉得此法甚好，立刻让人赶制了几百个火罐，堆在各城楼上，又让人准备了大量的滚木、礌石，以备不时之需。
派垛夫与设侦探，则由署印推官余忠宸统筹。余忠宸心思缜密，做事极为细致。他将城中男丁按户编组，每十户为一甲，每甲出五人，编成垛夫队，分守四门及四角楼。每个垛夫队设队长一人，负责调度，每日辰时换防，不得有误。
为了确保垛夫不偷懒，余忠宸还亲自巡查各城楼，见有懈怠者，便严厉斥责，但若有士兵生病或受伤，他也会派人替换，还让人送去草药，深得士兵们的敬重。
设侦探一事，余忠宸挑选了二十名身手矫健、熟悉地形的乡勇，让他们化装成流民或商贩，出城打探清军动向。
这些侦探皆配备短刀和暗号，每日黄昏前必须回城禀报。有一次，一名侦探在城外三十里处发现了清军的前锋部队，约有五百余人，正朝着广平方向行进。
他不敢靠近，立刻绕路回城，将消息禀报给余忠宸。余忠宸即刻将消息上报给程世昌，程世昌随即下令加强各城门的防御，又让人在城墙上多架火炮，严阵以待。
严门禁则由永年县县丞负责。四门皆设守卫，每门配士兵二十人，火炮两门。白日开关城门时，需查验出入人员的路引，无路引者不得入城；夜间则紧闭城门，实行宵禁，严禁任何人出入。
城门守卫皆由精锐乡勇担任，县丞每日都会去四门巡查，检查守卫是否尽责。有一日，夜间巡查时，发现西门守卫中有一人在打盹，县丞当即让人将其拿下，按军法杖责二十，又贴出告示，告诫所有守卫：“城门乃广平之门户，若门户失守，全城皆危！再有懈怠者，定斩不饶！”
自此，守卫们再不敢有丝毫松懈，夜间城门紧闭，城楼上灯火通明，如同一道不可逾越的屏障。
城防诸事安排妥当后，程世昌又对守城人员进行了分工，将广平府的四门及四角楼，分派给得力之人驻守，确保每一处都有人负责，无一丝漏洞。
北城为清军主攻方向，程世昌亲自坐镇。他将北城的守卫分为三队，每队百人，轮流值守，自己则日夜在城墙上巡查。
白日，他顶着寒风，查看城墙的砖石是否牢固，火炮是否架设到位，垛夫是否在岗；夜晚，他提着灯笼，沿着城墙行走，慰问值守的士兵，给他们讲岳飞抗金、于谦守北京的故事，鼓舞士气。
有一次，一个年轻的乡勇因为害怕，偷偷抹眼泪，程世昌走过去，拍了拍他的肩膀：“小伙子，别怕。你守在这里，就是守着你家里的爹娘、妻子。咱们齐心协力，一定能打退奴兵。”
那乡勇听了，擦去眼泪，握紧了手中的刀：“知府大人放心，我再也不害怕了，一定死守北城！”程世昌还在北城城楼旁搭了一个简易的帐篷，累了就在里面歇一会儿，饭也是让随从送到城墙上吃，从未下过城墙一步。
原任守备董邦杰与生员靳氏亦守北城，董邦杰负责指挥士兵架设火炮、操练武艺，靳氏则协助程世昌处理文书，记录守城情况，还时常给士兵们读报，通报城中消息，让士兵们安心守城。
东城靠近洺河，恐清军从水路进攻，由宋祖乙负责守卫。宋祖乙让人在河边每隔五十步设一个岗哨，每个岗哨配五人，一人了望，四人准备弓箭和火油；又组织了二十名水性好的乡勇，驾着小船在河中巡逻，一旦发现清军的船只，就立刻回报。
东城的城墙相对较矮，宋祖乙便让人在城墙外侧堆上沙袋，加高城墙，又在城墙上铺设木板，方便士兵行走和运送器械。有一天，了望的士兵发现河下游有几艘可疑的小船，宋祖乙立刻带人赶到河边，下令弓箭手准备，小船靠近后，才发现是几个渔民，因害怕清军，想入城避难。
宋祖乙见状，让人打开城门，将渔民接入城中，又安排他们在粥棚暂住，告诫道：“如今城中戒严，你们若想留下，可编入乡勇，若想回乡，待战事平息后再走。”渔民们感激涕零，纷纷表示愿意加入乡勇，协助守城。
西城有城中最大的粮仓，乃守城之根本，由署印推官余忠宸驻守。余忠宸深知粮仓的重要性，他将粮仓周围的房屋全部清空，派了百名精锐乡勇驻守，日夜巡逻；又让人在粮仓外挖了一道浅沟，沟里埋上尖木，防止可疑之人靠近。
西城的城墙有几处因雨水冲刷出现了裂缝，余忠宸亲自带着人修补，他虽为文官，平日里处理文案，却一点也不娇气，和士兵们一起搬砖石、和泥浆，手掌磨出了水泡也不在意。
有一次，夜间巡查时，发现有几个黑影在粮仓附近徘徊，余忠宸立刻下令士兵包围，原来是几个饿极了的百姓，想偷点粮食。
余忠宸没有为难他们，反而让人给了他们一些干粮，叮嘱道：“现在是危难时刻，粮食要留给守城的人，你们要是饿了，可以来府衙领粥，不要做糊涂事。”百姓们感激涕零，后来还主动来帮着看守粮仓，西城的防御愈发坚固。
南城虽非清军主攻方向，却也不可忽视，由武举崔连壁、总练和三譲及教谕汪光绪共同驻守。
崔连壁武艺高强，负责训练南城的乡勇，他每天清晨就带着乡勇在城楼下操练，教他们刀法、枪法和射箭技巧。
崔连壁性子耿直，训练时十分严格，有乡勇偷懒，他会毫不留情地批评，但私下里却对乡勇们十分关心，给受伤的乡勇敷药，把自己的干粮分给吃不饱的人。
和三譲则负责协调各队，确保信息畅通，每日都会将南城的情况上报给程世昌，从不延误。
汪光绪则继续发挥自己的特长，每日在城楼上给士兵们讲忠义故事，还写了许多激励人心的诗句，贴在城墙上，如“苟利国家生死以，岂因祸福避趋之”“人生自古谁无死，留取丹心照汗青”，士兵们看了，皆热血沸腾，守城的决心更坚定了。
除了四门，四角楼亦是防御的重点，程世昌亦分派了得力之人驻守。
西北角楼由乡绅胡大臣、胡沾口，举人刘镜、刘兹，贡士堵堪任负责。西北角地势较高，能看到远处的动静，他们在这里设了一个了望塔，派人日夜了望，一旦发现清军动向，就立刻用烽火信号通知各城门。
夜间，他们在角楼上点起大火把，照亮周围的区域，防止清军偷袭。胡大臣年纪较大，已近六十，却依旧坚守岗位，每晚都和年轻人一起值守，他说：“我是广平人，生于斯长于斯，岂能看着家园被毁？就算死，也要死在守城的战场上！”