牛心堆在曼头山东南方向，湟水和黄河中间的位🕹🎣置，距🜰曼头🛜🝌城近两百里，因附近一条河流名牛心川而得名。
从牛心堆到曼头山间，地势还算平坦，但牛心堆面对鄯州方向，有高大的拉脊山耸🍹立着，此是吐谷浑人抵御唐军攻击的一🖬道天然屏障，吐谷浑人在此筑有军营，在拉脊山各险要山口地段派驻不少的士兵据守，并修筑有城堡箭跺等防御工事。
以吐谷浑人的估计，唐军会沿着湟水先攻击库山，或者越过拉脊山向牛心堆一线进攻，因此慕容伏允在这两地集结了大量精锐的🞮🗥军队驻守。
牛心堆因从地理位置上更接近鄯州，兵力配置也是很多，三万多人的吐谷浑大军聚集🈹🃓在这一带。
出乎吐谷浑人的意外，唐军用极快的速度攻占库山，面对放火烧毁牧草的举动，没有停留，即快速南下，以精锐🍥🎸的骑兵击溃曼头山的守军，并迅速占领，唐军的主力部队也🛧是随后跟进抵达，抄了牛心堆吐谷浑人的后路。
牛心堆以南，是水流湍急的黄河，东北面是高大雄伟🁌🄘♟的拉脊山，唐军的快速攻击，截断🕥了牛心堆吐谷浑人向西逃的退路。
在李业诩所部攻占曼头山后不久，薛万彻和薛万均兄弟🜰即率部抵达这里🃫🚯🖽，傍晚时分，李靖率领其余各部也抵达曼头山。
为了不让牛心堆之吐谷浑人西逃，🙤李靖所部都是🕹🎣轻装急行军而来。
在结束曼头山战役后🃡🙘，😫李业诩命令所部抓紧时间休整，为接下来的聚歼牛心堆之敌做准备。
特卫及契苾何力🏄🗠🝀部，高强度的急行军及冲杀下来，已经没有体力继续追击逃跑的慕容伏允，李业诩只得放弃追踪其部的诱人想法。南面和西面有段志玄和李大亮部的拦截，慕容伏允的残部也是没这么容易逃脱的。
牛心堆🜴的吐谷浑人探知唐军攻击曼头山后，马上倾巢出动，想趁🛗唐军立足未稳之时，集中优势兵力消灭疲乏的唐军，并趁机西逃。库山和😋⛙🚰曼头山两地的惨败，已经让知道消息的牛心堆吐谷浑人心惊胆战，指挥的几名名王明白，若他们无法趁这个机会逃跑，下场会和库山曼头山的族人一样悲惨。
只是吐谷浑人得到的情报还是慢了好几拍，其大部队还未行进到一半路程，李靖所🍹率的大军也已经抵达🞅这一带，等着吐谷浑人。
从牛心堆出发♧的吐谷浑人在侦知💑唐军的行踪后，马上停🜰下了行进的脚步，不知是否是吐谷浑人怕中了唐军伏击，率部回缩，背倚着几处山坡前停了下来。
李靖所🜴部快速推进，在离吐谷浑人三十里地左右停了下来，安营🛗休整，并不急着进攻。
一个夜晚，唐军不断地派出小股的骑兵袭扰吐谷浑🏝人，而大部队则轮流休息。面对不断袭扰的唐军小股部队，吐谷浑人整个晚上都是处于高度紧张中，又不敢趁夜进击，待第二天天明后，才又缓缓地向前推进，准备与唐军决一死战。
面对没有退路的牛心堆吐谷浑之敌，李靖和所部的唐🁌🄘♟军将领都知道，🜫🅈这将会是一场恶战。
双方人数基本相当，三万多吐谷浑人全部是骑兵，唐军所部也😙🁰是三余万人，但只有约两万的骑兵，且还是远道急行军而来，体力上处于劣势，占骑兵人数近三分之一的李业诩部和契苾何力部刚刚结束曼头山之战，疲乏之极，极需休整。