Tego dnia kadra Lwowa przygotowywała się do obrony okrężnej. Generał F. Sikorski wydał "Rozkaz szczegółowy" przygotowania obrony (było owo konfirmacja poprzednio wydanych zarządzeń ustnych). Polecił dowódcom odcinków oraz dowódcom artylerii i saperów wzmocnić czołowy zrys obrony miasta przez zagęszczenie urządzeń fortyfikacyjnych, budowę nowych barykad i rowów przeciwczołgowych. Barykada z jednej okolica miała egzystować ochroną dla obsługi armaty przeciwpancernej, natomiast znajdujące się ramię w ramię lub w pobliżu samodzielne grupy bojowe wyposażone w rynsztunek maszynową i środki do zwalczania czołgów miały bronić barykady. Artyleria powinna utworzyć silne powiązania ogniowe wśród wysuniętymi punktami i gniazdami oporu na czołowej linii obrony. wódz siata polecił dowódcy sektora wschodniego zrobienie silnej sieci ogniowej na wzgórzach Zniesienia, by zapewnić zastosowanie rejonu strzelnicy miejskiej w charakterze stanowisk dla artylerii ciężkiej. Polecił podobnie zorganizować w tej chwili silną obronę w głębina wnętrza sektora przez zamknięcie barykadami i rowami przeciwczołgowymi wszystkich ważniejszych skrzyżowań ulic i osiągnąć cel do tylnej granicy sektora. Wysuniętym punktem oporu wewnętrznego proszek egzystować górnolotny Zamek, natomiast organizację tego punktu proszek ustalić zarezerwowany rozkaz. następnie rozkazał zorganizowanie niedużych oddziałów szturmowych, pozostających w odwodach, z przeznaczeniem do walki w poszczególnych rejonach oraz do patrolowania w nocy. W dalszej części przepis podkreślał, ze obrona powinna egzystować uporczywa, natomiast małe oddziałki i grupki bojowe, nawet otoczone, muszą walczyć bez względu od momentu wydarzenia na ich tyłach i bokach. Dowódcy zaś tych grup mają zdobyć zadania i rozkazy, które nie wymagałyby uzupełnień w zakresie walki. przy tych oddziałach polecił zorganizować magazynowanie żywności i amunicji na parę dni, by zapewnić im walkę nawet w okrążeniu. W realizacji tych zadań importować beneficjum mieli naumyślnie skierowani do odcinków oficerowie w charakterze szefów sztabu odcinków. W ostatnim punkcie rozkazu gen. Sikorski zaproponował przygotowanie małych grup, składających się z dowódcy, zespołu broni maszynowej, zespołu grenadierów (z granatami ręcznymi i butelkami z benzyną), pokrótce 8-l0 ludzi, w sprawie obrony poszczególnych domów. Gen. Sikorski zalecił także, by dodatkowe punkty oporu i barykady wybierał wódz odcinka. do powyższego rozkazu załączony był zapowiedź miasta, na jaki naniesiono granice sektora wewnętrznego, zewnętrzny sieć sektora wewnętrznego, wysunięte punkty oporu i najważniejsze barykady.
Tego dnia daleko pogorszyła się położenie militarna polskich wojsk we Lwowie. Gen. W. Langner w dalszym ciągu liczył na powodzenie przebicia się do miasta GO gen. K. Sosnkowskiego i stąd rozkazał zacząć od momentu nowa od momentu rana uderzenie na Brzuchowice i Hołosko. Jednakże apiać było ono nieudane. z drugiej okolica obrońcy Lwowa na południowym odcinku musieli odpierać nawała niemieckiej piechoty i czołgów skierowane na Kulparków, koszary 6. Pułku Lotniczego i szosę do Stryja. Na odcinku zachodnim i wschodnim zaobserwowano ożywioną aktywność zwiadowczych pododdziałów niemieckich i sowieckich, co egzystować przypadkiem było przygotowaniem do generalnych szturmów na Lwów przewidywanych na po pewnym czasie dzień. wciąż gorsza położenie powodowała również wciąż większe rozbieżności zdań w polskich dowództwie obrony. Wobec całkowitego okrążenia Lwowa szef sztabu 35. DP Rez. ppłk Sokołowski zaproponował podjęcie próby przebicia się Dywizji na Węgry. Wydano nawet odpowiednie rozkazy do nocnego wymarszu, natomiast kategoryczna odmowa gen. W. Langnera uniemożliwiła egzekucja tych działań. po nocy do miasta przebiły się kolejne grupy żołnierzy z GO gen. K. Sosnkowskiego. układ ciała tym para kompanie Obrony Narodowej dokonały wypadu na aerodrom w Skniłowie, zadając Niemcom pewne straty i biorąc 15 jeńców.
20 września sztab sowieckiej 6. Armii Frontu Ukraińskiego przygotowywał generalne uderzenie na Lwów, które miało się rozpocząć rano następnego dnia. termin został jednakże przesunięty o parę godzin w sprawie ukończenia przygotowań. Główne siły 6. Armii, lub 10., 24. i 38. BPanc. oraz 5. DK i pułk strzelców z 96. DStrz. miały zaatakować polskie pozycje od momentu wschodu i południowego wschodu. z północnego wschodu i północy nawała przygotowywała 14. DK, zaś od momentu południa i południowego wschodu – 3. DK. Brygady pancerne opóźniły swoje przybycie pod gród z powodu przeładowania kolumnami Armii Czerwonej szosy z Tarnopola do Lwowa. Natomiast działająca na południe od momentu Lwowa 12. wojsko komandarma Iwana W. Tiuleniewa otrzymała przepis takiego przegrupowania własnych sił, by uniemożliwić załodze Lwowa ewentualnego przebicia się pod adresem granicy z Węgrami.
Również strona niemiecka podjęła działania przygotowawcze do generalnego natarcia na miasto, które miało rozpocząć się względnie wpierw aniżeli ofensywa sowiecki. Miały go rokować trzy dywizje XVIII Korpusu Armijnego gen. Bayera, lub 7. DP miała naskoczyć z północy, 1. DG z południa i częściowo z zachodu, natomiast 2. DG z południowego wschodu. Rajch wezwali polskich obrońców do kapitulacji do rana 21 września, natomiast w przeciwnym razie zagrozili zniszczeniem Lwowa. Przedstawiciele Wehrmachtu i Armii Czerwonej kilkakrotnie spotykali się pod Lwowem, by uzgodnić wspólne poczynania przeciwko polskim obrońcom. Decyzje dotyczące przyszłości miasta zapadły jednakże na o bez liku wyższym szczeblu. rano 20 września sztab niemieckiej Grupy Armii południe dostał wiadomość z Naczelnego Dowództwa Wojsk Lądowych niemiaszek (OKH) z rozkazem zaprzestania oblężenia Lwowa i utrzymywania łączności z odpowiednim dowódcą sowieckim, by zapobiec dalszym starciom pośrodku obiema armiami. z kolei przepis 14. Armii informował o ustaleniu niemiecko-sowieckiej linii demarkacyjnej, biegnącej na długości Pisy, Narwi, Wisły i Sanu do Przemyśla, natomiast dalej przez Chyrów do Przełęczy Użockiej. W tej sytuacji 14. wojsko miała przerwać działania prowadzone na Wschód słońca od momentu tej linii i rozpocząć przygotowania do wycofania się. w wyniku wieczorową porą komenda XVIII Korpusu Armijnego nakazało podiwanić oblężenie Lwowa i rozpocząć po nocy przemijanie pod adresem zachodnim. wódz 1. DG odwołał zaplanowane na po pewnym czasie dzień uderzenie na gród i polecił przekroczyć do obrony, zaś w tej chwili po północy rozkazał przekazać zajmowane pozycje wojskom sowieckim, natomiast jego dywizji pochód na Janów. przemijanie rozpoczęła podobnie 2. DG. Działania te były maskowane ostrzałem artyleryjskim polskich pozycji we Lwowie.