失吉忽秃忽率领征南军攻打花剌子模南部地区时，因为从西而来，所以并未经过讷思来忒忽堡。但现在蒙古大军主力从北而来，就必须经过塔里寒山和这座讷思来忒忽堡。
扎兰丁得知成吉思汗率领蒙古大军主力攻打南部地区时，便亲率两万骑兵、八万步兵，并押送一千余辆重兵器车，在帖木儿蔑里、阿勒巴儿汗、阔克汗扎木合等将的辅佐下前往讷思来忒忽堡布防。哥疾宁城则留兀思剌黑和哥疾宁城最高长官阿黑剌黑率两万步兵驻守。
扎兰丁大军来到讷思来忒忽堡，又挑选城内守军及预备军两万余人编入大军，然后把城内部分粮食分给城内百姓，让他们前往哥疾宁城等地避难。
等讷思来忒忽堡百姓走后，扎兰丁开始排兵布阵。扎兰丁根据扎木合的建议，并不是将所有兵力布防于讷思来忒忽堡，而是将布防范围扩大到整个塔里寒山。
扎兰丁将整个防区分为三道防线，第一道防线在塔里寒山北侧山脚，由阿勒巴儿汗率领两万重兵器车兵将一千余辆重兵器车隐藏于巨石大树之后，伺机袭击前来攻打的蒙古大军。第二道防线是由两万骑兵隐藏于重兵器车后，待蒙古大军被重兵器车攻击后再行出击。第三道防线由帖木儿蔑里率领八万步兵分散山腰之间，如果花剌子模骑兵战败，则由步兵阻击蒙古大军。为了鼓舞士气，扎兰丁把自己编于第二防线，表明了自己和将士们同甘共苦、和蒙古大军血战到底的决心。