与此同时，东北野战军正按计划进行着紧张的攻城准备，制定方案，调整部署。10月7日，林、罗、刘召集第二、三纵队和炮兵纵队的首长，来到锦州城北5公里的帽山，冒着国民党军飞机和炮火的干扰，察看了地形，现地明确了攻击目标和攻击点，要求集中优势兵力、兵器从城北作重点突破，力求迅速打开突破口，以重兵向纵深发展，扩大战果，乘守军溃败混乱，分割围歼。
同一天，又向攻锦各部队发出电示：“我军决先歼东半城敌人。七、九两纵应准备先歼灭中兴大街以东之东关区(今龙江里、安乐里、菊花里一带)、协和区(今国和里、市场里、安和里一带)、正阳区(今吉庆里、白日里、锦铁里一带)、紫明区(今榴花里、花园里、兰花里、五里营子里一带)的敌人，我二、三纵队应先歼灭大岭区(今达子营、五姓屯、白老户屯一带)、向阳区(今文政里、正大里、劳保里、新制里、康宁里)的敌人。
八纵应依照地形条件或首先协同歼灭紫明区之敌，或首先协同歼灭向阳区之敌，由该纵自定。各部准备以团为单位打一条街。方针上须首先歼灭较弱的敌人和较易夺取的地方，我主力不要首先攻击坚固难夺取的建筑物，而要先吃软的，后敲硬的。对强固的建筑物，并不在兵多，而在靠准备充分和火力掩护夺取之；但对妨碍我主力展开和运动的高地和建筑物，则必须坚决夺取之。二、三两纵分界线，由三纵首长规定，七、九纵队分界线由七纵首长规定，各纵在自己作战地区内仍须进行有重点的攻击。”
10月7日，林彪听了作战处长苏静关于攻打义县的详细情况汇报，特别是对部队攻城前挖壕接敌的经验很重视，立即电示攻锦各纵队、各师：“此次锦州战役各部需要充分发挥义县战斗中挖交通沟的经验，各部须严守以下原则：
(一)每个师须以6个营的兵力(2/3的兵力)，全力用于挖交通沟，只留下担任尖刀的部队则在后面进行充分的突击准备的军政工作，绝不可只依少数部队挖交通沟。
(二)挖交通沟时要有不怕伤亡、不怕疲劳的精神，大胆进至距敌五六十米处，沿途展开由前向后挖，或前后同时挖。
(三)每个师要挖5条或3条交通沟。
(四)每条沟须高宽各1．5米。
(五)挖沟部队可于夜间接近敌人挖，白天撤回休息，以少数部队控制交通沟。
(六)挖时先须以卧倒姿势挖卧沟，然后逐渐挖成站沟。
(七)以上指示必须坚决执行，不可懒散、怕疲劳不执行。今后我东北全军的基本任务是攻大城市，故各部须在此挖沟中在思想上与作风上打下坚固基础，则今后作战就增加了重大的必胜因素，只要我肯挖交通沟，则不管敌火力如何激烈，工事如何坚固，都将使其大大丧失作用。
(八)各部应立即开始向着自己的攻击目标和地区挖交通沟，此次战役结束后须将挖交通沟作一总结检讨报告。”
10月9日，林彪、刘亚楼来到帽山东南的155高地，单独向三纵队司令员韩先楚进一步明确了任务，又到二纵队了解对作战意图的理解情况，仔细察看了地形。将攻取锦州的最后决心，以林、罗、刘首长的名义向中央作了报告，决心以5个纵队(二、三、七、八、九纵队)加炮兵纵队攻城，以1个纵队为总预备队。具体部署是：以二、三纵队、六纵队十七师与炮兵纵队主力担任主攻，由城北及西北向南攻击；以七、九纵队及炮兵纵队一部，由南向北攻击；以八纵队由东向西攻击。第一步歼灭城东半部之守军，第二步歼灭城西半部及飞机场之守军，一纵队为总预备队。这个报告得到中央的同意，9日，电示：“部署甚好，望坚决执行之”。
10月12日，第二纵队司令员刘震、政治委员吴法宪下达命令，对本部攻打锦州作了具体部署：纵队的攻击目标为白云公园(今儿童公园东侧)。
(一)四、六师在13日10时30分继续肃清团管区、师管区及周围据点。
(二)五师配属炮纵炮兵第一团十榴(美105毫米榴炮)、野炮(日三八、九○式)各1个营、纵队炮兵团及坦克大部，担任攻城突破任务，并于13日17时进入团管区接替十六团、十二团阵地，构筑攻城工事，务于14日上午7时前，完成攻城一切准备工作。
(三)四师为二梯队，配属坦克一部，十团突破时归五师指挥，突入城内后归还建制，担任四师的一梯队。
(四)六师为三梯队，以1个团控制十七团原阵地，对付国民党军暂十八师可能的出击，保障纵队右翼安全，该团以两个营控制小齐屯及以东300高地和观音洞阵地，另以1个营进占罗台子、高家屯一线，构筑阵地向飞机场警戒。
(五)攻城突破后，纵深战斗炮兵配属如下：纵队炮兵团第一营及炮纵迫击炮团八二迫击炮营配属四师，纵队炮兵团第二营及化学迫击炮连配属六师，炮纵第一团野炮营及纵队炮兵团重迫击炮营(欠1个连)配属五师，所配属之炮兵归各师首长指挥；突破后炮纵第一团十榴炮营留原阵地，待令加入纵深战斗。
(六)纵深指挥所第一步在二郎洞，第二步在团管区，第三步另通知。纵队后方医院在麻地。
10月11日，第三纵队司令员韩先楚、政治委员罗舜初、副司令员沙克、副参谋长何振亚下达了作战命令：根据东总的作战部署，二纵队、三纵队、六纵队十七师及炮兵纵队一部首先突破大岭区、向阳区，并继续攻击锦州车站及其以南地区，与七、九纵队会师，而后向东西两面发展，先歼灭锦州西部守军，而后继续扩张，配合七、九纵队全歼锦州守军，于10月14日9时发起总攻(注：后总攻时间改为11时)。
各兵团攻击部署：
(一)第二纵队配属炮纵十榴炮、野炮、迫击炮各1个营、战车1个连，在锦州城西北由师管区(今二○五医院)附近实行突破，成功以后以1个团向辽西行署(今铁北粮库院内)发展，配合三纵队之七师围歼守军，二纵队主力向锦华区(今锦华街附近地区)、北关区(今北门口北铁路以南地区)之间发展，与三、七、九纵队会师后西转，以达全歼该区守军。
(二)第三纵队及十七师在锦州城正北(大岭区东半部)，从省公署附近突破，成功后以一部攻取辽西行署，三纵队主力及十七师向锦州市场(火车站西南)发展，与二、七、九纵队会师后向东发展，以求全歼该区之守军。
(三)第三纵队及十七师部署如下：第七师配属炮纵第一团三营(野炮营)5个连、迫击炮团1个营、战车1个连、九师1个山炮连。
于10月12日8时，开始攻打配水池及附近之地堡群，成功后速作突破锦州城准备，于14日9时，与八师并肩(在八师右侧)由省公署方向实施突破，而后向指定地区发展。第八师配属炮纵迫击炮团一个营及纵队炮团两个营，于10月12日，开始攻打“大疙瘩”高地以及西南之地堡群，成功后速作突破锦城之准备，于14日9时，与七师并肩(在七师左侧)由省公署东侧突破，成功后以一部巩固突破口，围歼神社之守军，其主力与七师并肩向指定地区发展。第九师待七、八师投入纵深作战后，随七、八师跟进，以一部接替七师突破口及省公署阵地，保证右侧之安全，其主力向指定地区发展。第六纵队十七师为预备队，依情况发展，预定由车站附近向东或向南发展。
(四)纵队配属各师炮兵，归各师直接指挥，其余担任对守军炮战，并以主要火力援助二、三两纵队主攻部队之前进。
(五)第二、三两纵队作战分界线以五姓屯、小许屯(含，今华光厂附近)、辽西行署(不含)以西归二纵队，以五姓屯(不含)、小许屯(不含)、辽西行署(含)以东归三纵队。
(六)战斗发起时，三纵队指挥所，第一步在姜家沟北山，第二步进到配水池，第三步进到省公署。三纵队收容所在康家屯。
10月13日，七纵队司令员邓华、政治委员吴富善命令：七、九两纵队作战方针由南向北猛烈突击，求得迅速与二、三纵队会师，以分割守军并逐点包围各个歼灭，于14日7时(注：后改为11时)总攻。任务区分与兵力部署：
(一)九纵队配属炮纵二团4个连由牡丹街(今安乐里)、太子街(今安乐里)方向突破向北攻击，与三纵队会师，歼灭车站一带之守军。
(二)二十一师配属炮纵二团约5个连，由小凌河方向突破，沿小凌街、女儿街向北突击，与三纵队会师，与右翼九纵队友邻部队加强联络。
(三)二十师配属纵队炮兵3个连及十九师炮兵营(归二十师指挥)，由大凌街突破，一部兵力向老城攻击，主力向西北方向发展，与二纵队会师，并与右翼二十一师加强联络。
(四)十九师(欠炮兵营)除一部佯攻西关，主力则控制于机动位置，为纵队第二梯队，以策应纵深及西关一带之作战。
(五)纵队警卫营(欠一个连)及纵队侦察队一部归十九师指挥，控制四道沟北山及女儿河南岸之防务。
(六)纵队后勤于乾河沟，设兵站接收伤员，于七里台设弹药补给站。纵队指挥所设在老湾西山。
10月12日，第八纵队司令员段苏权、政治委员邱会作发出作战命令：根据总的作战方针，第一步扫清被服厂(今锦州纺织厂)、八家子及北大营西南梁据点，第二步在瓦斯会社(今市煤气公司旧址)东北角突破进入纵深。
(一)二十三师配属纵队炮兵营，于13日7时13分开始，以坚决迅速手段攻歼被服厂、八家子之守军，扫清攻城前进障碍，占领被服厂后继续向城墙逼近，并巩固被服厂，坚决打退守军反击，而后为纵队预备队，准备在二十二师突入城后，向西南前进到义和街、龙江街、松花街，首先截断紫明区的暂五十四师撤向老城内，后连续攻击紫明区之守军。
(二)二十四师配属一纵炮兵团，于13日17时30分开始攻歼北大营西南梁地堡群及地堡群与城墙之间一切外围据点，攻占后以一部兵力固守，并防止守军反击。该师主力准备在二十二师突入城内后跟进。从东棉纺织厂以北直向第六兵团司令部方向前进，配合二十二师首先歼灭务本街(伪满时期为雾岛街，今铁中街)、富贵街(伪满时期为富士街，今铁南街)之守军，并以一部兵力监视第六兵团指挥所，主力歼灭忠烈祠(今辽沈战役纪念馆院)东南地区之守军，或准备歼灭六兵团司令部。
(三)二十二师应于14日8时开始(注：后改为11时)，担任从瓦斯会社东北角突破城墙，突破后，如东棉纺织厂工事坚固，短时间难攻下，该师主力应迅速向第六兵团指挥所前进，首先歼灭务本街、富贵街之守军，而后准备攻歼第六兵团司令部或回攻东棉纺织厂。
(四)攻城时，纵队炮营、一纵炮团及各师山炮营统归二十二师指挥，该师应在二十三师和二十四师攻击被服厂及北大营西南时，派参谋去联络上述炮兵部队，以便外围战斗结束后，进入新炮兵阵地。
(五)作战分界线：妙义街(含)(今徐州街附近)以北归二十四师，妙义街(不含)以南、榛名街(含，今体育场附近)以北归二十二师，榛名街(不含)以南(今解放路南)归二十三师。
(六)纵队野战医院设余积屯，该院前进救护所在龙王庙(今大业东北)。12日24时纵队指挥所前进到小紫荆山下水泥碉堡指挥。
10月12日，九纵队司令员詹才芳、政治委员李中权命令：决心以二十五、二十六两师配属野榴炮兵4个连担任突破，二十七师(欠八十一团)为预备队。
(一)二十五师于中正大街至太子街(不含)实行突破，向东扩张，与二十六师紧密联系(西与七纵队联络)。二十六师于太子街(含)至牡丹街突破，后向东扫清牡丹街之守军，该两师极求立足，而后并肩猛力向北打，沿中正大街东，经富和街、国和街、六兵团司令部、市公署、吉野街(伪满时期称，今吉庆街)、春日街(伪满时期称，今白日街)附近攻击前进，以西至中正大街归二十五师负责，于车站附近与二、三纵对进会合。
(二)二十七师随二十六师后跟进，为纵队第二梯队，入城后在牡丹街扫清守军残部，向东北巩固与扩展已得阵地，并与二十六师取得密切联系。
(三)救护转运所设英守堡。指挥所的位置，第一步在龙爪沟西小山，第二步于太子街。
根据各纵队战斗命令，各部队经过动员和战斗准备，从10月9日开始，由东、南、北向国民党军外围要点发起了攻击。
锦州城南是一列长形高地，东西走向长约8．5公里，纵深约2公里，主要由架子山、大岭山、罕王殿山、大架山等高地组成。其中最高点是罕王殿山，海拔256．7米，东与紫荆山相望，北临城区，中间有小凌河经过，是把守锦州东、南方向的要点和屏障。明清时期，努尔哈赤曾在南山顶指挥作战，故有罕王殿山之称。日伪统治时期，日军曾在此修工事达一年之久，国民党军进占后又加修了部分工事，筑有钢筋水泥碉堡49个，还建有仓库，由刚从沈阳空运锦州的国民党第四十九军七十九师二三五团一、二营、暂五十四师二团、暂五十五师三团等部防守。
七纵队负责肃清罕王殿山以西的据点，而后越过女儿河，准备向城内发起进攻。由于地形复杂，七纵队首长认真分析了敌情、地形，提出了“既要迅速肃清外围之敌，又不能过分消耗兵力”原则，以二十一师主攻罕王殿山，以二十师向架子山为助攻方向，十九师为预备队。
担任主攻罕王殿山的二十一师六十二团，组织各营长和配属的炮兵分队指挥员详细勘察了地形，各分队进抵前沿观察地形，选择了冲击道路，查清了守军防御配置及工事构筑情况，并将炮兵能打到的堡垒自西向东编为1～38号。10月8日，以1个营另1个连逼近守军前沿担任警戒，掩护炮兵构筑阵地。9日6时19分，攻击部队全部进入了冲击出发阵地。6时48分，炮兵火力急袭7分钟后，七连一排乘炮火烟幕发起冲击，7时13分，占领了31号堡垒，继续向东发展。10分钟后，东面守军被歼，又占领了27号至38号地堡群。7时20分，第二梯队五连向西面地堡发起攻击，在炮兵的支援下，守军向后溃逃。
至8时28分，七纵队二十一师六十二团攻取了罕王殿山的南侧，毙伤国民党军95人，俘247人，缴获了枪炮和物资一部，守军退至山北的4个小高地，进行顽抗。丢了城南制高点，国民党军立即从城内调来预备队进行反击。11时，七十九师二三五团和八十八师二六四团1个营分3路向11号、18号地堡反击，被击退。
下午，国民党军以3个团的兵力配合纵深炮火，连续向阵地发动了11次冲锋，七纵队二十一师六十二团二连以18号地堡为依托，沉着应战，组织火力，粉碎了国民党军反攻的企图，巩固了阵地，至18时国民党军停止了行动，退向城内。
在二十一师攻打罕王殿山的同时，七纵队二十师在左翼对大架山发动了进攻，大架山是城南高地的西端，北临女儿河，同时控制锦杏(山)路和北宁铁路，海拔为213．6米，四周坡陡，易守难攻。国民党军暂五十五师三团1个加强营以大架山、173高地、团子山为骨干，结合野战工事、地堡，组成支撑点式的环形防御。团山子、173高地各驻1个连，营指挥所设大架山。七纵队二十师五十八团加强师炮兵营，决心以一部兵力穿插迂回至团山子侧后，断其退路，主力从173高地突破，向大架山发动主攻。
9日1时，担任穿插的一营利用夜暗从齐家窝铺进至暖泉沟时，被国民党军哨兵发觉并开枪射击，尖兵分队将其速歼，并俘获1名副官，村内国民党军闻枪声逃入沟内，经被俘副官喊话，将20多人全部诱俘。5时，先头进至团山子，捕获了哨兵，抢占有利地形，占领村庄，这时团山北无名高地上有国民党军100余人向团山子进攻，三连正面抗击，一、二连从两侧出击，经10余分钟战斗，歼灭国民党军80余人，残部逃过女儿河。
5时52分，炮兵对173高地和大架山高地实施火力准备，二营六连在炮火掩护下向173高地发起了攻击，在五连的配合下，经连续爆破，先后攻占了173高地、155高地。7时，国民党军又组织双山子、郭家窝铺之守军，在炮火掩护下，企图夺回团山子，被击退，二营主力向大架山主峰发起攻击，采取分割包围，连续爆破，各个歼灭的战术，激战10分钟，夺取了大架山，毙伤守军营长以下20余人，俘国民党守军50余人，大架山西北之无名高地守军20余人见势不好，向女儿河逃走，在季家沟北被一营截击。
至此，在南山高地国民党军还占领了山背脚下大小义地山、后狼洞山、馒头山等4个小高地，馒头山与大义地山、后狼洞山互呈犄角，共有地堡11个，工事为钢筋水泥构筑，地堡间以交通壕相连，并设有鹿砦、铁丝网障碍物，防御性能强。9日夜，二十一师六十二团、六十三团各一部夜摸据点，因地形不熟，未攻克。10日16时，国民党军组织3个团的兵力，连续两次向二连防守的18号地堡攻击，均被击退。17时30分，六十二团组织炮火支援，向山背4个小高地炮击，以五连1个排从正面进攻，一营1个连从右侧配合，战至18时11分攻占，国民党军溃退至女儿河以北。
九纵队主要进攻南山东部地区，国民党暂五十四师二团及七十九师二三五团1个营在此守备，其中在刘家屯(今刘南、刘中、刘北屯)有国民党军约1个营守卫。九纵队决定，以二十六师七十七团、七十八团配合七纵队攻占罕王殿山，以二十五师七十三团攻击刘家屯。9日8时，七十八团迅速攻下了老爷庙以东4个小高地，取得了前进阵地，黄昏，又肃清了大岭地区的国民党军，入夜，七十七团从穆家窝铺出发以夜摸渗透战法，向罕王殿山以东主阵地攻击，经一夜战斗，占领了罕王殿山以东全部阵地。七十七团一连在攻占大岭山时，冲击3次未果，全连伤亡70％，最后还是拿下阵地。七十八团五连三排见七十七团一连被火力压制，遭到反击时，主动配合，以快速动作攀上高山冲入守军阵地，打退国民党军的反击，乘胜夺回4个高地。10日夜，七十三团向刘家屯守军发起攻击，由于准备不充分，第一次攻击未成功，该团重新调整了部署，选择了冲击道路，合理配置了火力，11日夜，再次发起进攻，12日晨，将守军大部歼灭，残部逃回锦州。
南山的国民党军守军被肃清后，七纵队又乘势向女儿河与小凌河之间推进。11日黄昏，七纵队越过女儿河，十九师在左，二十师在中，二十一师在右并肩向河北突击。二十师五十八团首先歼灭了关屯守军80余人，二十一师六十三团一营进至河北苗圃，与二十师并肩突击。11时，国民党军一八四师五五一团从德胜庙(石庙子)分三路向七队纵队实施反击，被击退。同时，十九师在左翼渡河，占领了温家屯，向北逐步推进。
12日3时，二十一师又克刘屯，歼一八四师五五一团150余人，左翼十九师五十七团乘夜暗攻歼南三道壕国民党军八十八师1个营，以2个营迅速突破前沿，直插纵深营部，俘虏了营部官兵。11时，拉拉屯国民党军1个营，在11辆坦克配合下，实施反扑。六十三团三连六班战士王凤满等3人，在火力掩护下，将先头坦克炸毁，该连主力发起攻击，国民党军仓皇逃回。13日，守飞机场的国民党军在8辆坦克掩护下，分两路向南三道壕实施反击，企图要夺回阵地。五十七团二连将坦克炸毁，打退了国民党军的反扑，并攻占了飞机场。这样经过七、九纵队的连续进攻，城南地区除西关外，国民党军的外围据点已全部被肃清。
攻取城东的任务由八纵队完成，锦州城东主要有大小紫荆山和东大梁、北大营、被服厂和八家子等据点，除大紫荆山被八纵队控制外，其余都在国民党军守卫中。10月10日5时30分，六十八团三营认真总结了前几天小紫荆山失守的教训，再次向小紫荆山发起了攻击，夺回了高地，歼灭守军400余人。
北大营坐落于小紫荆山西侧，最早是东北军修建的军营，因位于锦州之北，故惯称其为北大营，北大营地势平坦，似正方形，西傍岗坡，东临河川，南控北宁铁路，由于多年驻军，内部工事坚固，周围地形开阔，并有多种副防御设施，两侧分别受紫荆山和东大梁的控制，易守难攻，军营内由暂五十四师三团一营驻守。八纵队决定由二十四师、二十二师六十五团、纵队山炮营和二十三师迫击炮连攻打该点。二十四师七十团在东北方向担任主攻，以两个团分别插至西北、西南角割裂与东大梁的联系，并实施包围，断其退路，以1个团为二梯队。
10月11日7时，以炮火压制了北大营的炮兵，摧毁了工事和碉堡，并将东北角的围墙打开。七十团七连乘势突入，连长靳宝谦带领全连冲在前面，在八、九连的配合下，经过一个半小时的激烈战斗，北大营被攻占，击毙守军100余名，其余投降缴械，战后，7连荣获师授予的“顽强歼敌”锦旗一面。
10月12日，八纵队又对铁路南的八家子地区进行攻击，八家子北靠近百股车站，西南是被服厂(今锦州纺织厂)，被服厂原为伪满时期建立的麻袋厂，建成后还没开工生产，日军就投降了，1947年底，改为国民党军政部被服厂，生产军服等军品，这两个点均在锦州城防外，是攻城前必须要扫清的据点。二十三师令六十七团、六十八团，于凌晨同时向两个据点攻击。六十七团受领任务后，在前一夜组织营干部对八家子地区进行勘察，以二营主攻，三营断后路，一营为预备队，并将在新立屯缴获的平射炮全部用上，隐蔽进入了阵地，做好直瞄的准备，战斗开始后，以炮火摧毁了国民党军的火力点和工事，经过两个多小时战斗，攻占了八家子，歼守军暂五十四师二团三营500余人。为防止国民党军出城反击，六十七团又前出到白梨街(今后、中五里)，直逼锦州城防，国民党军当即组织炮火和火力向六十七团射击，从东门外发起了几次反击，但均被击退。二十三师六十八团攻打被服厂时，由于缺少支援，加之守军顽强抵抗，进展较慢。至13时30分，炸毁了一个大碉堡，又连续炸毁了多个碉堡，部队才突入院内，经过两个小时激战，歼灭守军暂五十四师三团二营一部，被服厂被占领。
13日，八纵队又组织二十四师七十一团、第一纵队炮兵团和师山炮营夺占东大梁高地。东大梁是城北长型高地之最东端，呈慢坡型，居高临下，可瞰视城东的大部分地区，国民党军依托该高地把守锦州的东大门，在高地上有7组地堡群，并以交通壕、堑壕相连接，阵前有3米宽、2米多深的外壕，壕外又设有铁丝网、雷场和各种障碍物。守军为暂五十四师一团一营。
七十一团一、三营为第一梯队担任主攻，一营在左，三营在右并肩突击，二营为二梯队。凌晨，大雾弥漫，能见度极差，炮火准备效果不理想，部队只好又组织多个爆破组，冒着火力实施连续爆破，伤亡了不少人，炸开三道铁丝网，在障碍区内开辟了两条通道。
7点50分发起冲击，守军组织纵深火力射击，企图封闭通路。右翼三营进攻3号碉堡时，营长安全福及八、九连连长相继牺牲，部队伤亡很大，攻击受挫。左翼一营发展顺利，在营长张进、教导员吕作绪的指挥下，一、二连仅用5分钟就突破了前沿阵地，并攻占了1、2号地堡群，但战斗中一连连长徐殿云负伤，二连副指导员张立春牺牲，守军乘一营立足未稳，连续实施反击，均被一营一、二连击退，但该营的连干伤亡6人，排干也伤亡大半，这时，营将二梯队三连加入战斗，打退了守军3次反冲击，并乘势占领了第3号地堡群。
二连指导员郝子义组织13名战士，从翼侧发起冲击，支援一连夺回失去的阵地，并俘国民党军26人，城内国民党军又调暂十八师两个营，在师长景阳的督战下，进行第4次反冲击，被一、三营击退。这时，一营一连只剩下17人，二连有23人，弹药已耗尽，就在国民党军发起冲锋时，团二梯队二营投入了战斗，把国民党军打退，从凌晨战至黄昏，七十一团的战士们滴水未进，歼国民党军300多人，终于攻下了东大梁。战后七十一团一营被师授予“英勇顽强”锦旗一面，二营被授予“勇猛机动”锦旗一面。锦州人民为纪念牺牲在这里的烈士，在东大梁东侧脚下，建了一座烈士墓，设了烈士纪念碑，上铭刻着“锦州战役革命烈士永垂不朽”。至此，八纵队扫清了城东的外围据点。
锦州市区呈北高南低之势，特别是在城北有一条突起的长形高地，它东南起东大梁，西北至合成燃料厂，长约4公里，长期以来，一直是锦州城防北面的一道屏障。从日军进驻锦州开始，在高地上修筑了大量的永备工事，国民党军又加修了工事，设置了“大疙瘩”、配水池、十二亩地、黑山团管区等据点，通过诸高地要点，控制了市区北面城防，也直接扼守了锦州至朝阳、义县公路的进出口，守军为国民党军九十三军暂二十二师、暂十八师和一八四师各一部。
夺取城北高地的任务相当艰巨，东总决定，由二纵队负责攻打城西北的合成燃料厂、团管区、师管区、十二亩地等据点，由三纵队清除城北的配水池、“大疙瘩”。
二纵队以四师攻打十二亩地和师管区，六师攻打合成燃料厂和团管区，五师担任对城防突破的任务。10日，六师首长带领各团长、政委到前沿察看了地形，进行了布置。由十八团夺占合成燃料厂，十七团以两个连向小凌河两岸佯动，主力阻击暂十八师的增援，以保障十八团的右翼安全，而后转为师第一梯队随主攻部队进城作战，十六团攻打黑山团管区，师山炮营、特务营先配属十八团作战，而后转属十六团，外围战斗定于11日开始。
城外，第三纵队的动员会开始了，罗舜初政委宣布开会后，首先由韩先楚司令员作指示。会场一片寂静。
韩司令员脱下披在身上的棉衣，把它交给身后的警卫员，然后走到桌前，使劲用眼朝黑夜的天空望了一下，然后向台下问了声：“都来齐了吗？”值班参谋立即向他报告：“都来齐了。”他清了清喉咙，就用他的湖北口音讲了起来：
“锦州必须攻下，而且一定能攻下，这是毛主席亲自给我们布置的任务，也是林总和罗政委给我们下的命令。三纵队和二纵队并肩攻坚，这是党和首长对我们的无比信任和给予我们的最大光荣。但是锦州守敌还有10万，他们依托的都是永久性和半永久性工事，还有城里许多高大建筑物作他们的支撑点，眼前还有一只大鳄鱼眼。”说着，他指着前面不远处不时向外打炮的配水池据点，“它虎视眈眈盯着我们，我们要突破锦州，攻打北关，首先就要挖掉这只大鳄鱼眼。同志们，我们能不能爬到鳄鱼头上去挖它的眼睛呢？”
“能！”一个人站起来，月色朦胧中还看不清说话人是谁。“甭说鳄鱼眼，就是龙眼，我们也要把它挖下来。”
声音渐近，从声音和外形来看，说话的是一团团长王振威，他以十分坚定的语气在回答首长，高举着拳头在夜色中挥舞。
“是的，我很相信我们的部队个个都有王团长这个雄心。但锦州不比义县，更不比四平、梅河口。他们的设防，正像我们的攻坚战一样，经验一次比一次增加，他们也是一次比一次地在改进。因此打进城后的纵深战斗还是对我们部队的又一次大考验。那时我们会遇到比打梅河口、打四平更为复杂的情况，我们的每一个战士都要准备在失去联络和指挥的情况下单独作战。这就要求我们每个指挥员和战士都能发挥孤胆英雄顽强、机智、果敢的作风和大无畏的精神。”
配水池位于城北约二里处一个高地上，可以控制锦义公路，为城北屏障。配水池五间房子大小，高出地面六米左右，伪满时代的钢筋水泥建筑，将水放干，就是一座现成的堡垒。至今仍是个供水处，里面水流哗哗。
风雨剥蚀，人工修缮，灰色墙体上累累弹痕依然清晰可见。正面墙壁上方，从右向左，用白灰写着“守配水池的都是铁打汉！”每个字斗大个。被白灰涂抹过，没人指明，很难看清楚。左侧墙壁上方写着“配水池是第二个凡尔登！”“凡尔登”三个字一眼就能看出来。
站在“凡尔登”下的蒿草丛中，以配水池为核心，不到半平方公里的阵地，有20多个永久和半永久性明碉暗堡，堡与堡之间有交通壕。坡下正吐着红缨的玉米地，有宽深各三米的环形外壕，形成交叉火力点。壕外是雷场，还埋有电发火引爆的航空炸弹。
守军为暂二十二师一团二连。全连150人，是从全团抽调八年以上军龄老兵组成的。配属一个重机枪连，一个战防炮排。战斗打响后，又增加了一个加强营。
攻打配水池的战斗打响了。
总部排炮的炮弹一直还在往锦州城里倾泻，渐渐地锦州城里的大炮也开始还击。就在此时，配水池的敌人出击了，他们在轻重机枪和追击炮的掩护下向红房子冲来。敌人是决不会甘心让这个红房子白白丢在解放军的手里的。一个当官模样的家伙，一边在楼上督促楼下的士兵们向前冲，一边高声喊道：
“配水池也是凡尔登，守配水池的人是铁打汉！”
“去你妈的狗屁凡尔登，看老子一会儿把你一脚蹬！”王团长大声回答敌人的喊叫，战士们也高声附合着。
一场舌战之后，便是真刀真枪了。王团长吩咐战士们：“不要妄动，近了再打。”
在梅河口、四平就已经经过巷战和街市战的这支英雄部队，对此早已是司空见惯了，战士们纷纷跟王团长说：
“团长，你放心吧！我们自己会找目标的。”
顺着声音，王团长前后左右地看了看周围的战士。他们都在端枪瞄准自己的目标。战士林永生、贾宝山，他们一人抱一根爆破筒，正对准前来的敌群。王团长见状，叮嘱他们：
“小贾，小林，你们那家伙千万不要用得太早了，留着它去蹬那个‘凡尔登’吧！”
“先给这帮小子们尝尝，让他们知道厉害。”小贾、小林双双回答。
“无论如何只能打一个。”王团长命令说。
“好，就让小贾先打。”小林说，顺手拉开了他肩上的汤姆枪，这是他在四平攻坚时从敌人死尸上缴下来的美械。
敌人羊群般地攻上来了。他们的样子满不在乎，大摇大摆，有的甚至挺着腰板，就像来接收一样，这些自诩是“守‘凡尔登’的勇士”嘛，还能含糊！可他们还没迈几步，就被王团长一匣子枪敲倒了两个，战士们随即就是一阵手榴弹扔出去。敌人被这突来的打击给打懵了，吓得赶忙趴下，来不及趴下的就横七竖八地乱滚。配水池楼上的敌人见势不妙，就高声对他们的士兵大骂：
“娘格×，快进呀！拿不下红房子，砍你们脑袋！”
接着就是一阵机枪，从他们士兵头上射过，这叫督战枪。当兵的是知道厉害的，进是死，退更是死，所以他们又从地下爬了起来，硬着头皮冲过来，少数几个还冲到红房子跟前。这伙冲上来的家伙虽然没有一个能够活着回去，可他们手中的美式葡萄弹却有几个扔进了红房子，其中六颗在红房子里爆炸，有11个战士当场牺牲。王团长的腿上也给炸弹片擦了一下。卫生员赶快上前来给他包扎伤口。
这一下，惹得小林火起，他忘了团长的嘱咐，对准正在发起第二次反扑的敌人就把爆破筒猛掷过去。一声轰响，敌人一大堆——30多个，当场就全给报销了。
“打得好，小林，再给他们一个。”王团长鼓励小林。话音刚落，小贾立即把手中的爆破筒打了出去。可就在此时，从配水池后面打来的一颗追击炮弹炸塌了房子的一角，小贾没给炮弹炸着，却被红房子上掉下来的木头砸昏了，满脑袋是血。王团长的通讯员小范忙上前去救他，他刚把小贾扶正抱在胸前，就被敌人射来的一排子弹击中头部，负伤倒下了。卫生员一看，急赶过来给他包扎。敌人的第三次反扑又上来了，他们一个劲对准红房子未倒的地方射击，留下已倒塌的地方，好让他们自己的士兵攻入。王团长看出了敌人的用意，他命令重机枪手：
“对准打塌的缺口给我打。”
刚拉过重机枪，重机枪手又负伤了。这时一只胳膊已经负伤的连长刘汝勤，见此危急情景，已顾不得胳膊上的严重伤势，一转身就攀住了重机枪，用单臂很熟练地射击起来；再加上通讯员小文的那支汤姆枪，很快就封锁了缺口，敌人从倒塌地方攻入红房子的企图就这样又灭了。红房子前面丢下了一大片死尸。
忽然听见配水池楼上的敌人又高声喊起来，声音异常尖，异常大。
“娘格×！西路，西路，西路也上来了！快打，快打呀，狠狠地打呀！”
由于敌人的火力都集中到了西边，王团长这里才暂时缓解。他命令战士们把打塌的地方重新用砖头、石块砌起来，叫卫生员再仔细给连长、小贾、小范和其他伤员包扎好。稍过片刻，王团长又跟卫生员说：
“趁此空隙，把伤员好好安置一下，能抬下的就抬下去。”
王团长把这些事情都一一安排好，亲眼看着人们都在按他的命令进行之后，他打算趁敌人的注意力集中到西边之际，从这边打出去，配合西边的部队夹击配水池大楼，早一点解决战斗。
一阵重机枪扫过，连长刘汝勤带着两个班冲了出去。可就在他们冲出去的那个当口，敌人西边的炮火又转了过来。由于没料到敌人的火力会突然集中向这里，刚冲出去的两个班，全陷入敌人密集的枪弹之中，两个班只剩下刘汝勤自己和另一个战士，其余战士全部牺牲。炮火声中，只听见倒在血泊中的一排长李佐华还在用微弱的声音呼喊：
“同志们！冲，冲……，打开配水池……就是打开锦州的大门……”
王团长见此情况，两眼气得直冒火花，他嘴里骂道：
“我就不相信这些王八蛋就真是他妈的铁打汉，我要不把他一脚蹬垮，我才不姓王哩！”
说完他从腰间拔出20响，喊道：“同志们，坚持住，拿下配水池给全军开路，给一排长报仇。”
敌人又反扑上来。红房子外大道上“咣啷”、“咣啷”地开来了坦克，天上并出现了飞机，锦州城里的大炮也向配水池周围打来。王团长知道更严重的时刻到了，他对同志们说：
“红房子这个地方，敌人势必夺回，而我们又非守住不可。打不开这个大门，兄弟部队就进不了锦州，中国革命就要拖延时间。我们剩下的72个人就是全部牺牲在这里，也要把敌人打垮，把配水池拿下来。”
王团长刚说完，屋外“咣啷”之声更大了，声音震得房子直打颤，飞机呼啸着一个劲地向下俯冲，好像要下地来抓人似的，配水池楼上的敌人又在高声喊叫了：
“妈格巴子，再冲它一次，进不去红房子，都给我杀！”
“都杀完了，谁保你团长的驾？”显然里边敌人自己也在闹矛盾。
忽然“啪”的一声，紧接着传来：“谁敢违抗，这就是下场！”显然那个不满的家伙被当场打死了。跟着就是一阵“冲，快冲下去！”的声音。随后，轻重机枪齐响，压迫着敌兵再次向红房子不要命地冲来。
现在，红房子东西南三面都响起了激烈枪声，空中、地下、锦州城里都朝这里射击，顿时配水池成了一片血和火交织成的红海，可以说“配血池”了。敌我双方几乎每秒钟都有伤亡。
王团长眼看自己周围的战士越来越少，那些受伤的同志，一时虽不能抬下去，可他们表现得却非常镇静，尤其是看到他们的团长始终勇敢地和他们在一起战斗，都高兴地说：
“团长，你没有负伤，就是胜利。”
忽然听到一个人在喊团长，声音是那么熟悉，那么微弱，王团长立刻顺着声音望去，原来是通讯员范玉群。他实在是伤得太重了，卫生员正在给他打强心针。王团长赶快走过去，小心翼翼地把小范扶起，只见小范一边打针，一边抬起眼望着王团长说：
“团长，从山东起我就跟着你，没有离开过你一天，现在我怕不能跟你一起进锦州城了。可团长，你得告诉林、罗首长，我是打锦州光荣牺牲的。”
一向以铁汉子、硬骨头著称的王振威，此时也忍不住有点心酸了，他赶紧挨过身去，拉着范玉群的手说：
“小范，坚强点，哪能那么容易完！你才是20岁的小伙子，你决不会完，你一定会活着去见我们的毛主席、朱总司令、周副主席。”
“是的，我没有完，我一定会活着去见我们的毛主席……”小范说着，声音越来越小了，慢慢地倒在王团长的怀里，闭上了眼睛。王团长忍着泪说：
“小范，安息吧！打锦州有你一功。”
然后他转身对全体受伤和未受伤的战士们说：
“同志们，听，我们的排炮又响了，兄弟部队已经到处打响了，再等不了多少时候，二营、三营就会打上来，‘凡尔登’就要被我们一脚蹬了！”
敌人从锦州城里打出来的炮火，更加猛烈，他们一面在还击我军的排炮，一面封锁配水池周围四周的道路，以阻挡我军的攻击。炮弹接二连三地爆炸，烟柱团团升腾。正在这时候，师首长打来了电话，这是多么熟悉的声音呵！又是在困难时刻大家多么想听见的声音啊！全体战士，受了伤的和未受伤的，都静静地看着团长手里拿着的电话，听着里边传来的声音。
“振威，你们打得真好！你们一共打退了多少次反扑？”话筒里传来师长大声的询问声。
“已经打退了第12次了。”王团长不假思索地回答。
“现在还有多少人？”师长问。
“还不少。”王团长答。
“守得住吗？”师长再问。
“守得住。”王团长答得很坚定。
“再守两个钟头行不行？”
“10个钟头也行！”
“好。”师长的声音明显有些哽咽。
师长的话还未完，电话线就被打断了。王团长只好放下电话筒，转身数了数身边的人，只剩下21个人了。他们已到了弹尽粮绝的时候，王团长多少有点焦灼，他抬眼望了望屋外。那边，敌人正开始干着无耻的挑逗勾当，他们从配水池大楼上，用刺刀挑着馒头、熟肉、香烟，对着王团长和这边的战士们，并把香烟一包包往下扔，还不住地大声吆喝着各种怪调：
“八路兄弟，打饿了吧！打乏了吧！请吃一点！请抽一点。”
惹得连长刘汝勤火起，抬手就给了对面两枪，立即两个馒头给打飞了。这当儿，他向敌人喊话：
“蒋军兄弟们：清醒一下吧！不要再稀里糊涂活着鬼混了，你们吃的、抽的，还不都是老百姓的血汗，也是你们自家父母的血汗。”
“说得对！”王团长鼓励刘汝勤。
“你们现在正在吃馒头，抽烟卷的时候，蒋军兄弟们，你们的父母妻子正在你们南方的老家饿饭，说不定他们早已饿死了哩！”
“娘格屁，倒教训起老子们来了，再给我打！”
又是一阵反扑，王团长回顾自己身边的战士，一共只有五个人没有负伤，其余的重伤员虽已抬至红房子的外壕里，但没有抬下去。轻伤的怎么说也不下火线，一定要留下来同他一起战斗，还有民工，除了招呼伤员的，他们也要求直接参加战斗。王团长很感动，他对大家说：
“同志们：师长刚才的电话，要我们再守两个钟头，现在只剩38分钟了，坚持打垮敌人这一次冲锋，就是最后胜利。凡能拿枪、扔手榴弹的都起来打。”
王团长在帮战士们揭手榴弹盖的同时，叫没有负伤的同志把附近死去的敌人的枪支和手榴弹取回来，分配给负轻伤的战士和民工同志。他亲自掌握重机枪，并把机枪好好地检查一遍，上足子弹。然后就独自依着重机枪，默默地注视着配水池里的黑影，心里盘算着如何狠狠地打击敌人的最后一次反扑。
敌人的第13次反扑上来了，尽管他们身后的督战队叫着，骂着，用枪托打着，用刺刀顶着，可国民党的士兵们仍然是一步一寸地向前慢慢移动，他们深深地知道，每向前挪动一厘，就意味着早到阎王爷那里报到一秒钟。
解放军的炮火再次发威，重磅炸弹呼啸着掠过天空，准确无误地砸向配水池大楼，兄弟部队的集团爆破送进了大楼，眨眼间，“凡尔登”倒塌了，兄弟部队搭着人梯，通过四米深的外壕，向配水池涌去。
王振威带着5个未负伤的同志和22个轻伤的同志，加上7个民工，从红房子一跃而起，像猛虎扑羊似地向正在往红房子溃逃的敌人冲去。他从小林手中拿过他的那把在山东缴获的日本大砍刀，哗的一声抽出来，在夜色下银光闪闪。他双手高举着，向敌人猛砍，真像切瓜一样，手起刀落处，人头、胳膊遍地都是。敌人死的死，伤的伤，那些要命的，一个个都跪在地上举着枪，要求投降。
“铁打汉到底没有斗过金钢钻！固若金汤的堡垒阻挡不住解放军疾进的步伐！”看到这一群刚才还气焰嚣张的家伙，指战员们嗤之以鼻地冷笑着。
胜利的号声响了，大部队沿着配水池东边的大道，向锦州城墙跟前突进。
配水池被攻克以后，横在解放军面前的另一只拦路虎是“黑山团管区”。它设置在锦州城西北高地，与合成燃料厂、十二亩地等据点相呼应，形成一个环形防御，周围遍布地堡，地堡之间还挖有连接的交通壕；另外地堡群转圈还各有一条围墙，里面是铁丝网和树木杈架起的鹿砦、梅花桩，还有地雷等障碍物，易守难攻，是外围据点中最大的支撑点。攻占了团管区，锦州敌人的胸膛也就暴露在解放军的尖刀之下，怪不得敌人叫这一带的据点是锦州的“马奇诺防线”。
据可靠情报得知，正因为团管区重要，敌人才想利用这一枚盾牌，挡住解放军的尖刀，特意抽调两个精锐营防守。为了给士兵打气，还特别打开仓库，提早发了棉衣，还把美国运来的饼干、香烟、罐头，破例地发给士兵。敌人师长写信向士兵大吹其牛：“这是辽西会战的开始，咱们只要能把敌人牵制住，等沈阳的援兵一到，就把敌人全部消灭。”这说明，敌人已经作了充分准备，战斗肯定十分激烈残酷。特别是由锦西、葫芦岛及华北海上运来之敌组成的“东进兵团”，在侯镜如指挥下，正在猛攻塔山，企图与廖耀湘指挥的“西进兵团”东西对进，增援锦州。拿不下“黑山团管区”，此前，解放军所付出的牺牲不仅要付诸东流，更重要的是直接影响攻克锦州全战役的胜利。
林彪、罗荣桓把啃下这块硬骨头的任务交给了二纵，二纵交给了善打硬仗的六师。
10日晚，该师十八团三营利用地下作业接近到合成燃料厂北侧地堡群后，主动要求提前实施攻击，先拿下向西突击的核心据点，但因器材准备不足，激战彻夜，未达目的，营长以下50多人伤亡，撤出战斗。11日，师长张竭诚亲临前线，指挥第一梯队再次发起攻击，并组织强有力的火力支援，经激战全歼守敌一个营，连克地堡30多个，为主攻部队扫除了一个重要障碍，荣获纵队授予的“开路先锋”锦旗。第二梯队与炮兵密切协同，克拔敌人三个据点，以神奇动作攻占了厂北地堡群，击退敌人三次反击，坚守既得阵地16小时，歼守敌300余人，荣获纵队授予的“钢铁堡垒”锦旗一面。在六师攻占合成燃料厂的同时，二纵依靠步炮协同，攻占了十二亩地，歼灭敌人一个加强营。攻城最硬的一个障碍就是“黑山团管区”了。
13日10时，六师十六团向“黑山团管区”发起攻击。师配属炮兵和该团炮连，各种不同口径的炮，都高傲地仰起了头，一齐指向敌阵地。只听一阵火炮的怒吼声，火光立即吞没了敌营，大地在脚下颤抖。接着步枪、机枪也像爆豆一般响起来。瞬间，敌前沿阵地的工事已大部被解放军炮火摧毁，部队跃出战壕，立即向敌发起冲击。尖刀连的勇士们在炮火的掩护下，沿着交通壕迅速接近敌人，爆破手们像小老虎似地“轰轰”连续炸开了两个突破口；威力射击尚未停止，战士们便摔出了数不清的手榴弹，爬上了外壕。当前沿敌人发觉时，战士们的刺刀已碰到了他们的鼻子尖，只好乖乖地放下武器。
当部队占领第一栋房子时，敌人在轻重机枪和手榴弹的掩护下冲了过来，战士们先甩出一束束手榴弹，巨响之后，敌人惊慌失措，乱作一团，来不及拖走轻重机枪就溃散了。战士们乘胜追击，抢占了第二栋房子。狡猾的敌人由房子两侧夹击过来，战士们凭借门窗勇敢还击。这时，指战员已有不少伤亡，但无所畏惧，拼死顶住敌人反扑。烟雾中，只见一个战士跑得飞快，不等到敌组织抗击，灵活地绕到敌人地堡后门丢进一颗手榴弹，接着喊道：“枪是老蒋的，命是自己的，解放军优待俘虏！”地堡内一群残敌就这样乖乖走出来缴枪投降了。在激战中，有一伙敌人眼看就要冲到解放军战士们眼前了，一名班长眼明手快，抱起机枪就是一梭子，敌人倒下一大片，战士们趁机冲杀过去。就这样，解放军连续打退了敌人六次冲锋，先后占领了四栋房子，打死、打伤、俘敌230余名。缴获轻重机枪12挺。战后，纵队授予他们“攻无不克”的锦旗。
与此同时，其余部队也以神奇动作，向“黑山团管区”的本部楼房区和西南部的敌人发起攻击，占领“黑山团管区”东南的楼房后，又全歼了“黑山团管区”西南部的守敌，进而乘胜扩大战果，很快攻占了“团管区”。
仅攻占“黑山团管区”的战斗，毙伤敌320人，俘敌467人，一道被敌人自诩为“马奇诺”的防线。就这样被解放军全线撕破。
随着锦州外围最后一个据点被攻克，进击锦州的大门被打开。城中古塔隐约可见，整个锦州城完全裸露在解放军的炮口之下。
锦州被围，范汉杰连连向南京求援，蒋介石深知锦州的重要，决心要救援锦州。9月16日，华东野战军根据中央军委的指示，以14万人攻城，以18万人打援，向济南发起了攻击，于24日攻克济南，开创了夺取国民党军10万重兵把守的大城市的先例。此时，蒋介石已不能顾及东北了，集中精力指挥济南作战，只是令卫立煌经北宁线向辽西出兵，以解救锦州之围，但卫立煌反对这一方案，没有执行蒋介石的命令。
9月24日，蒋介石调卫立煌去南京开会，专门研究援锦问题，卫立煌请求从关内派兵增援锦州，并保障北宁线的安全和畅通，当时遭到蒋介石的拒绝。蒋介石命令：空运四十九军增援锦州，并由沈阳派得力兵团向锦州攻击前进，以解锦州之围。26日，蒋介石又派参谋总长顾祝同和卫立煌乘飞机飞回沈阳，由顾祝同替卫立煌执行蒋介石的命令。
卫立煌回到沈阳连夜召开了附近的各军高级将领会议，传达了蒋介石的要旨，同意向锦州空运部队，但对派兵出援还是持不同意见，他说：目前解放军有主力部队在辽西走廊、彰武、新立屯一带，如从沈阳出兵援锦，中途必遭覆灭，正中解放军的围城打援之计。
现在派1个军空运锦州，已经是迫不得已了，要把沈阳主力拿出来，置沈阳于不顾，这是失策的。卫立煌希望能由华北增兵葫芦岛，再由锦西增援锦州，为此，决定在葫芦岛设立东北“剿总”指挥所，由东北“剿总”副总司令陈铁、副参谋长彭杰如任指挥所的正、副主任，统一指挥葫芦岛地区援锦部队。
卫立煌又找到廖耀湘商量对策，廖耀湘经认真分析后提出了另一个方案，沈阳主力经牛庄占营口，而后再向锦州增援。廖耀湘说：现辽南地区没有解放军的部队，原有的四纵队已开往锦州了，而国民党军大部分都在沈阳、新民附近，很容易向辽中集中，由辽中经牛庄向营口，只有一天的行程，路途不会遇到大的抵抗。
占营口还可以保障海上交通不间断，从海上增兵葫芦岛，也可由大洼经盘山、沟帮子、北镇，出击锦州、义县解放军之侧背。卫立煌听了，表示同意这个意见，又找到顾祝同进一步述说其理由，顾祝同却说：总统的命令，不是将沈阳主力如何安全撤退的问题，而是要你们出兵辽西，东西对进，以解锦州之围的问题。廖耀湘又指着地图的地形对顾祝同说：东北解放军很可能围城打援，如锦西、葫芦岛守军未会合，沈阳主力单独向辽西推进，要背三条大水(辽河、绕阳河、大凌河)，有节节被截断、分割包围、各个击破的危险，出击营口同样会达到增援锦州的目的。
卫立煌又插话说：按总统的办法，很可能锦州未救援，先送掉了沈阳主力。这次，顾祝同听了卫立煌和廖耀湘的意见，未再断然拒绝，答应将上述意见立即电报蒋介石。9月27日，蒋介石回电，仍按原命令执行，于是卫立煌、廖耀湘再次找到顾祝同，请他再向蒋介石进谏，卫立煌解释说：我不是不愿执行总统的命令，也不是不愿行动，只是在空间和时间上，如何配合的问题。我们只要求在葫芦岛与锦州的部队会合后，东西方向同时对进，以避免被解放军各个击破。顾祝同却说：我是奉命来监督执行命令的，我不能再向总统说话，总统命你们立即行动。
卫立煌气急地说：单独出辽西，一定会全军覆灭！你不信，我俩就打个赌，画个十字。最后弄得大家谁也没说服谁，不欢而散。29日，顾祝同又找廖耀湘个别谈，仍没能说服廖耀湘，第二天回到南京，向蒋介石如实做了汇报，蒋介石听了非常气愤，9月30日，飞到北平，10月1日，在华北“剿总”司令部召开了会议，决定马上从华北抽六十二军、九十二军(以后只去了一个师)、独立九十五师、烟台的三十九军两个师，连同葫芦岛的4个师组成“东进兵团”，由十七兵团司令官侯镜如统一指挥，增援锦州。
10月2日，义县守军被歼后，蒋介石马上飞到沈阳，下午4时，在东北“剿总”司令部四楼举行军事会议，蒋介石亲自主持，参加会议的有：顾祝同、国民党联勤总司令郭忏、空军总司令周至柔、卫立煌、赵家骧、周福成、廖耀湘、新一军军长潘裕昆、新三军军长龙天武、新六军军长李涛、五十二军军长刘玉章、七十一军军长向凤武、四十九军军长郑庭笈(第六军军长罗又伦在北平养病未到)等，首先由东北“剿总”参谋长赵家骧报告了锦州、长春、沈阳的情况，他说：围攻锦州的是解放军主力，要解锦州之围，最好是从关内调有力的部队，在葫芦岛登陆，既可解锦州之围，沈阳防务也可确保无患，是一举两得的上策。
卫立煌同意这个意见，廖耀湘坚持先占营口，再救锦州，蒋介石听了各方面的意见，没有决定。晚餐后，蒋介石对大家说：“我这次到沈阳来，是为了救你们出去。你们过去要找共军主力都找不到，现在东北共军主力已经集中在辽西走廊，正是你们为党国立功的好时机。我相信你们一定能够发挥过去的作战的牺牲精神，和关内各军协同作战，我相信一定可以成功的。关于空军的协同、后勤的补给，郭总司令和周总司令已给你们计划准备好了。我经常要住在沈阳、葫芦岛，你们有什么情况，要多联络。万一你们这次不能打出去，那么来生再见。”在场的人都感到，此话有点“不祥之兆”。
10月3日早上，蒋介石召集卫立煌、廖耀湘、赵家骧、周福成等人开会，决定把沈阳守军编成两个兵团，一个是“西进兵团”(又称廖兵团)，由九兵团司令官廖耀湘指挥新一军两个师(新三十师、五十师，暂五十三师留辽中)、新三军3个师、新六军两个师(新二十二师、一六九师，暂六十二师在锦西)、四十九军两个师另一个团(一○五师、一九五师、二三六团，七十九师另两个团空运锦州)、七十一军两个师(八十七师、九十一师)、二○七师三旅以及骑兵3个旅、炮兵、战车、装甲车等部队组成，打通北宁路，协同关内部队在锦州地区与解放军决战，以解锦州之围。二是“防守兵团”，由八兵团司令官周福成指挥，以第五十三军、第五十二军、第六军(二○七师一、二旅)、地方团队组成，防守沈阳及周边地区，随时协助西进兵团作战。第五十二军以辽阳为核心，向台安、大石桥“扫荡”，以掩护两兵团的左翼安全。国民党军自信，范汉杰在锦州把解放军牵制住，葫芦岛集中关内外精锐部队向东攻，廖耀湘兵团向西打，加上空军、海军的协助，定能在锦州地区同解放军进行决战，消灭东北解放军主力，打开东北的局面，当日，蒋介石飞回北平。
按蒋介石的意图，西进兵团应集中主力，沿北宁路前进，迅速增援锦州，这样达成战略目的快，也能牵制攻锦的解放军，增大攻锦的顾虑，达到解锦州之围的目的。但廖耀湘分析了形势，认为出兵大虎山，解放军可分别从彰武和锦州两个方向出击包围，将西进兵团歼灭，危险性很大。因此，他认为不应沿北宁线增援锦州，要向彰武、新立屯方向前进，这样可切断攻锦解放军的后方交通补给线，给解放军攻锦州造成困难，引解放军回援，也可达到增援锦州的目的。
一旦解放军攻占了锦州，西进兵团又可退回沈阳，避免出现危险，使兵团有回旋的余地。10月5日，廖耀湘给兵团部队下达了战斗命令：
(一)新三军由沈阳出发，向新民至彰武公路集结，准备向彰武攻击前进，占领彰武后，切断彰武至黑山的铁路，掩护兵团的右翼安全。
(二)新六军由沈阳出发，在新三军之后，在新民至彰武台门地区集结，向叶茂台地区搜索敌情，掩护新三军的右翼安全，并随时准备策应新三军进攻彰武县城。
(三)七十一军、骑兵一旅从新民县出发，沿北宁铁路向大虎山、黑山县前进。
(四)新一军从辽中出发，在新民县二台子地区集结，向新立屯攻击前进，并随时与新三军和七十一军取得联系。
(五)四十九军从沈阳出发，随新六军后，在新民县巨流河地区集结，为兵团总预备队，向新民至法库公路搜索敌情，掩护新六军右翼安全。兵团前进指挥所设在新民火车站附近。
10月8日，西进兵团主力开始向巨流河、新民地区集结，当时辽河上没有公路桥，只在巨流河有一座铁路桥，部队集结过河很困难，所以紧急搭建了一座通卡车的浮桥，但仍不能满足需要，从辽中来的新一军只好在新民以南，徒步渡过辽河。这时，蒋介石多次来电话催促部队的行动，在没有全部集结完毕的情况下，西进兵团只好仓促的开始了西进行动。
发现了国民党西进兵团增援锦州的动向，军委、东总的基本意图是坚决攻下锦州，并准备歼灭由沈援锦的国民党军于大凌河以北地区。东总令五、六、十纵队及一纵队三师，做好阻击沈阳西援之国民党军的准备，采取运动防御，节节抗击，迟滞其前进，又不要让其退回沈阳，十纵队、一纵队三师在新民以西一线担任正面抗击，五、六纵队在彰武以东、北、西一线组织防御，从侧面箝制国民党军的增援。五纵队冒雨日夜兼程，于9日6时左右分别到达了秀水河子、叶茂台、彰武台门、沙坨子及其以北地区，抓紧抢筑工事。8时30分，工事还未修完，国民党军新六军新二十二师与骑兵一部就已经赶到，分别向叶茂台、头台子等地发起进攻。新二十二师1个营从高荒地沿薄坨子和叶茂台、头台子搜索前进。
五纵队十五师四十三团布设了袋形阵地，将国民党军击溃。11时，新二十二师主力赶到，在飞机的掩护下，以炮火支援向叶茂台、榛子街一线发动了重点攻击，五纵队十五师、四十三团、四十四团沉着应战，先后击退了5次冲锋。国民党军又发动了第6次进攻，十五师四十五团团长林开征率1个营，隐蔽迂回至国民党军的侧后突然开火，正面防守部队乘势发起阵前反击，将国民党军打了回去，激战一天，十五师基本控制了叶茂台阵地，歼灭国民党军490人，但部队伤亡很大，21时，主动撤离了阵地。
同一天，国民党军新三军第五十四师1个团，于9时30分向彰武台门五纵队十三师三十八团一营阵地发起了攻击，激战2个小时，终因双方兵力悬殊，三十八团一营阵地被国民党军攻破，一营撤到村里，利用民房、断墙、沟壕等地物，组织防御，顽强坚守，国民党军从四面包围，几次冲入村内，均被击退。此时，一营的弹药已打光，战士们就从国民党军的尸体上，找来弹药补充，一次次打退国民党军的进攻。在情况紧急之下，五纵队十三师三十八团三营从彰武台门以东出击，二营五连插至彰武台门以西王家窝棚进行侧击，在三十八团的合力夹击下，打退了国民党军，收复了彰武台门阵地。
这时，国民党军新六军第一六九师1个团，已迂回至三十八团指挥所四家子以西1公里处，局势对三十八团极为不利，根据师的命令，三十八团于16时撤出战斗，彰武台门又被国民党军占领。在国民党动向企图不十分明确的情况下，为了诱使国民党军西进兵团继续北进，防止增援锦州，当日东总令，让开彰武方向，五纵队主力进至新立屯东北地区，以一部保持与国民党军接触，诱其北进，六纵队在秀水河子西北、彰武东北地区集结待命。当日晚，五纵队十三师、十五师全部撤到了彰武县城西南，在柳河(有的史料称为新开河)以西布防，留下十四师在彰武县城周围担任阻击，抢运物资并掩护纵队主力布防，当晚，十四师加修了工事，以县城为中心，占领了烧锅、单家街、四方城等阵地，做好了准备。
10日，锦州外围战斗开始，东进兵团向塔山发起了全线进攻，东总分析，在我军对锦州未进行总攻前，国民党军多为威胁，如总攻开始，必拼命进行增援，所以令五纵队暂在彰武西南地区集结，六纵在彰武东北地区集结。当日晚，五纵队十四师完成了纵队交给的任务，放弃彰武县城附近阵地，撤向柳河西。彰武西南地区处于柳河与绕阳河之间，东西为15公里，大部为丘陵地带，并有一些小灌木林，郑家屯至大虎山的铁路从东北向西南贯穿该地区，还有彰武至锦州、阜新、库伦的公路穿过，是国民党军南下援锦的必经之地。五纵队利用柳河作为防御屏障，河上只有一座水泥板的公路桥，十四师西撤时将其炸毁，防御线北起王花窝棚，南至团子山，长为30公里。
在河边500米处有一处呈南北走向的独立高地高山台，海拔175．4米，面积有1．5平方公里，可鸟瞰整个渡口，又可控制铁路，为纵队防御的要点，纵队指挥所设于乱山子。六纵队也按东总的部署到达了彰武西北地区集结。
东总主动放弃彰武，军委在11日回电中给予了充分的肯定，指出：“只要不怕切断补给线，让敌进占彰武并非不利，目前数日你们可以不受沈阳援敌威胁，待锦州打的激烈时，彰武方面之敌回头援锦，他已失去时间。”与此同时，为保证攻锦作战，东总已在内蒙地区开辟了第二条补给线。
11日，国民党新三军进占了彰武，尽管是一座空城，但国民党南京中央广播电台却渲染说“国军进展神速，击溃共军主力，占领了战略要点彰武，切断了共军的后方补给线。”廖耀湘还邀请卫立煌等人从新民专程到彰武视察。此时，新六军、新一军也到达彰武西南地区，七十一军到达登仕堡子地区，四十九军已渡过辽河，沿北宁线南下的骑兵旅进至大白旗堡西北金家窝堡。
由于锦州外围战斗已经打响，廖耀湘对锦州守军能否守得住，信心不大，他认为暂时应将兵团主力控制在柳河以东地区，派一部兵力向新立屯、黑山方向搜索前进。
当天，卫立煌陪同蒋介石的特派代表罗泽门山己到彰武视察时，廖耀湘谈了兵团主力置于柳河以东的计划，卫立煌表示赞同，认为在锦西军队未攻下塔山与锦州军队会合以前，暂时把西进兵团控制在柳河以东较为有利，他说：“锦州恐怕靠不住，万一锦州失守，则渡柳河西进的兵团，就会陷入进退维谷的危险境地。”但罗泽门山己反对，他说这与蒋介石的旨意不合，战况危险和地形困难，不能成为不打仗的理由。当晚，罗泽门山己一回到沈阳，就向蒋介石报告，蒋介石下令，要廖耀湘兵团立即渡过柳河进占新立屯，速向锦州前进，如有延误，将以军法从事。廖耀湘接到电报非常气愤，他认为“一定要这样做，一定就要送掉兵团的主力，那我就不再负责任，就由你们去罢！”于是，命令部队准备向新立屯方向进击。
11日，在五纵队沿柳河西岸紧急设防的同时，六纵队在秀水河子西北于家窝棚击溃了新六军一六九师一个营，主力随后向彰武东北的后新邱地区转移，其中以一部兵力佯动迷惑国民党军，造成解放军向西北开进的假象，西进兵团感到侧翼受到威胁，派兵前去清剿。12日，国民党七十一军八十九师乘汽车，由新民进到新民西北25公里的大三家子地区，东总拟将其歼灭，令十纵队指挥一纵队三师到达大黑山地区阻击，独立二师进至半拉门地区，五纵队留一个师于彰武地区迟滞国民党军，主力进到绕阳河西岸双台子、小民屯，准备配合十纵队侧击七十一军八十九师。同日，十纵队到达了绕阳河西侧大黑山地区，国民党七十一军部队在姚堡架桥后，先头渡过绕阳河，十纵队二十八师八十二团当即出击，歼灭一部，余部又逃回东岸，此时发现国民党军达两个师，全歼有一定困难，东总令停止了行动。
13日8时，彰武方向的新三军五十四师不顾炮火封锁，开始架设浮桥，准备强渡柳河，并以火力控制高山台要点，以一个团抢先渡河，占领了河滩沙丘，接着又以两个团的兵力渡过柳河，抢占高山台要点。五纵队十五师四十三团趁其立足未稳，以火力封锁了渡口，四十四团、四十五团分别从北南两个方向出击，对过河的国民党军形成了包围，国民党军使用各种火器，突破了高山台的前沿阵地，四十三团立即组织反击，在两翼部队的协助下，夺回了阵地，国民党军被迫退回了河东。此时，五纵队一部继续防守柳河西岸，主力移至五家子、盛水屯，十纵队主力在五纵队南，守卫绕阳河西岸，其三十师进至大虎山，六纵队向五纵队靠拢进至大庙、章古台一线。但国民党七十一军仍进占了三家子、周坨子地区，位于五纵队于十纵队的中间地带，向西可越过绕阳河进入十纵队阵地，向北可迂回五纵队侧后方阵地，对防御构成危胁。14日凌晨1时，根据东总命令，五纵队向三家子国民党军守军发起进攻，十三师三十七团对东炮台之七十一军八十七师一个团发起攻击，突入其纵深后又撤回。三十九团对周坨子守军进行攻击后，形成对峙，国民党军两个团来援，三十九团交替掩护撤回，这次行动，由于两纵队开始时间不统一，十三师将反击改为了袭击，也有力地制止了国民党军冒进的势头。
14日，廖耀湘令西进兵团全力攻击前进，新三军由彰武向新立屯急进，务于15日黄昏前到达新立屯以北、以西地区；新一军在彰武台门架设便桥渡柳河，先头部队于15日12时前到达新立屯；新六军和四十九军继新三军、新一军后渡河，进至新立屯以北、以东地区；七十一军及二○七师三旅于新民地区渡河，15日拂晓，在白旗堡渡绕阳河向黑山前进，相机占领黑山；四十九军一个师占领彰武，担任掩护兵团侧背之安全。
15日，国民党军向西全线展开了攻击，新三军、新一军向五纵队阵地进攻，在飞机、炮火的掩护下，成营、成团地进行集团冲击，均被击退。守卫高山台的四十三团，先后打退了国民党军的10次冲锋，守住了阵地。18时，锦州攻坚战结束，五纵队奉命撤出柳河西岸，转向绕阳河一带待命。当日，国民党军西进兵团主力到达新立屯附近地区，拟准备向阜新前进时，得知锦州解放了，也暂停了行动。16日至17日，十纵队也抗击了七十一军的进攻，迟滞了其行动，歼灭1000多人。18日，奉命撤出了阵地，转向黑山地区。
从10月8日到15日，国民党军西进兵团，由于内部矛盾，在战略的指导上，没有形成统一的意见，加之东北野战军五、六、十纵队的顽强阻击，进展缓慢，不仅没有达到增援锦州的目的，还为自己最后在辽西地区覆灭拉开了序幕。