Главнокомандующий Дунайской армией в конце концов решил вопрос в пользу мнения Гурко, разрешив ему 19 ноября перейти в наступление на софийском направлении. Но одного лишь принципиально правильного определения способа действий отряда Гурко было недостаточно. Занятие Софии, находившейся в 200 км от Плевны, с предварительным разгромом Орханийской армии, являлось задачей сложной и серьезной; решение этой задачи требовало глубокого предвидения и тщательной подготовки. Прежде всего необходимо было правильно определить силу отряда. Значительное удаление от главных сил требовало выделения в отряд таких сил, чтобы он мог и самостоятельно решать задачи, и без подкреплений обладал нужным для успеха наступательных действий численным превосходством над противником. Определяя силы противника, надо было исходить не только из их состояния на день начала наступления, но и из расчета на возможное их увеличение в будущем. Но ни Гурко, ни главнокомандующий этого не сделали, хотя, казалось бы, должны были учесть свежий опыт постепенного усиления Восточно-Дунайской турецкой армии. Главнокомандующий должен был предвидеть усиление турецких войск еще и потому, что к 19 ноября ему было известно о расположении в Этрополе, Орхание и Софии до 25 000 турок и о возможном подходе к ним в ближайшем будущем еще 20 000 человек. Но главнокомандующий не проявил нужного предвидения и определил численность отряда Гурко в 50 000 штыков и сабель при 174 орудиях. Этих сил на первое время было достаточно, так как они обеспечивали в начале наступления двойное численное превосходство над противником, но с подходом турецких подкреплений силы сторон уравнивались; в этих условиях рассчитывать на решительный успех наступательных действий Гурко не мог.

За исключением коренного просчета в определении необходимой силы отряда, подготовка к предстоявшей отряду Гурко операции в основной своей части была проведена правильно.

К 19 ноября отряд Гурко занял исходное положение для наступления на Софию. В районе Осиковице и Голема Извор расположился передовой отряд под командованием генерал-майора Дандевиля (23 000 штыков и сабель при 50 орудиях). Главные силы отряда пот командованием генерал-адъютанта Шувалова сосредоточились у Яблоницы (24 000 штыков и сабель при 104 орудиях). Для обеспечения правого фланга был выделен во Братцу так называемый «правый летучий отряд (3 000 сабель при 14 конных орудиях). Левый фланг в Тетевене охранялся отрядом из состава 3-й пехотной дивизии, вскоре влитым в отряд Гурко.

При подготовке операции было обращено внимание и на организацию снабжения войск. К 25 ноября значительные запасы продовольствия и фуража частью были собраны, частью находились в пути. Кроме того, в частях были образованы запасы сухарей, рассчитанные на период с 16 по 26 ноября, а из собранного в прилегающем районе зерна мололась мука и выпекался хлеб на текущее довольствие.