Slovakien står inför en rättslig utmaning när det gäller obligatoriska kvoter som antogs vid en majoritetsomröstning på tisdagen.
Under tiden har Ungerns premiärminister föreslagit en radikal budgetomdaning för att samla in medel.
Toppmötet kommer att inriktas på att skärpa EU:s gränser och hjälpa grannländerna till Syrien, varifrån många migranter kommer.
Samtalen fortsatte långt in på natten, efter att ha börjat strax efter 19:00 Brysseltid (17:00 GMT).
Utkast till förslag från BBC, som diskuteras vid toppmötet, omfattar följande:
Europeiska rådets ordförande Donald Tusk efterlyste "en konkret plan" för att säkra EU:s yttre gränser, "i stället för de argument och det kaos som vi har bevittnat under de senaste veckorna".
När hon kom fram till toppmötet sade Litauens president Dalia Grybauskaite att det inte var "en brist på europeisk enighet utan en brist på europeisk visdom" som hade lett till detta.
Vid ankomsten sade den brittiske premiärministern David Cameron att Storbritannien skulle ge ytterligare 100 miljoner pund (152 miljoner dollar) för att hjälpa syriska flyktingar, däribland 40 miljoner pund mot Världslivsmedelsprogrammet.
"Vi måste göra mer för att stabilisera de länder och regioner som dessa människor kommer från", sade han.
Förenade kungariket har valt att inte delta i omplaceringssystemet och har en egen plan för att vidarebosätta migranter direkt från syriska flyktingläger.
Problemets omfattning betonades återigen på onsdag när Kroatien avslöjade att 44 000 migranter - däribland 8.75 på tisdagen - hade anlänt dit sedan Ungern fullbordade ett staket längs gränsen till Serbien förra veckan.
Analys: Chris Morris, korrespondent för BBC Europe
Eftersom tusentals människor fortsätter att anlända till Europas kuster försöker EU:s ledare inrikta sig på långsiktiga lösningar för att försöka hejda flödet.
EU kan inte bortse från de splittringar och meningsskiljaktigheter som har uppstått under de senaste veckorna mellan medlemsstater som har olika idéer om hur denna kris ska hanteras.
En EU-tjänsteman sade att det fanns ett behov av att rensa upp det dåliga blodet runt bordet.
Framsteg kan göras i kväll, men det kommer att ta åratal av politiskt engagemang att göra en betydande skillnad. Och det kommer att bli fler gupp i vägen.
Omlokaliseringsaffär förklarad
Ungern föreslår ett eget avtal
Varför Centraleuropa säger "nej"
En ung syrisk historia
I tisdags godkände EU:s inrikesministrar, i ett sällsynt steg i en fråga som rör nationell suveränitet, vidarebosättningssystemet med majoritetsomröstning i stället för enhälligt godkännande.
Överenskommelsen kommer att leda till att tusentals migranter flyttas från Italien och Grekland till andra EU-länder. Ett förslag om att ta 54 000 migranter från Ungern lades ned.
Planens motståndare har slagit ut.
Tjeckiens statsminister Bohuslav Sobotka sade dock på onsdagen att det inte skulle inleda någon domstolsprövning och tillade: "Europa får inte falla sönder på migrationskrisen."
Rumänien sade att det kunde hantera sin tilldelning, men president Klaus Iohannis insisterade på att obligatoriska kvoter inte var svaret.
FN har varnat för att enbart omlokaliseringen inte skulle räcka för att stabilisera situationen.
Nära 480.000 migranter har anlänt till Europa sjövägen i år och når nu Europas kuster med en hastighet på nästan 6.000 per dag.
Den österrikiska polisen berättade för BBC att minst 7.000 personer anlände från Ungern på onsdag.
Källa: Europeiska kommissionen
Hur splittrar sig invandrarkrisen i EU?
EU:s migration: grafikkris
En anmärkning om terminologi: BBC använder termen migrant för att hänvisa till alla personer på resande fot som ännu inte har avslutat den rättsliga processen för att ansöka om asyl. Denna grupp omfattar människor som flyr krigshärjade länder som Syrien, som sannolikt kommer att beviljas flyktingstatus, liksom människor som söker jobb och bättre liv, som regeringar sannolikt kommer att härska över är ekonomiska invandrare.
Splitter inom EU om omlokalisering av 120 000 migranter har avslöjats ytterligare när ledarna håller ett krismöte i Bryssel.