战斗于晚上8点结束。日军的照明弹不时划破夜空，照得城内外如同白昼一般。
外围界河一线的川军将士，经过多天的战斗，45军伤亡过半。加之滕县的交通、通讯中断，指挥发生混乱。因此，部队分别向临城撤退。
防守深井、池头集的41军撤至大坞。在撤退过程中，遭到日军第十联队第三大队的截杀。
16日这天，藤县保卫战外围的战斗宣告结束，以县城为中心的城防保卫宣告开始。
经过一天的激战，到晚9点王铭章师长决心放弃滕县外城阵地，把第四十一军所属部队全部调进城内，集中兵力防守。命令在大坞、洪町、高庙和北沙河的官兵火速回城。
各部队先后来到县城。王铭章师长召开紧急会议，重新部署防城。会议上，他口头奖慰张宣武团长、严诩营长作战英勇、指挥有方。
张宣武听到嘉奖却高兴不起来，除了伤痛一营长牺牲之外，他对明天的战斗并不乐观。
王铭章随即命令全军深沟高垒，多挖防空洞，绑捆云梯，准备登城迎击。全体官兵立即遵令执行，并彻夜开始忙碌。
与此同时，日军也调兵遣将。日本第10联队一直幻想在不破坏内城的情况下占领滕