锦州防御工事经过长期的改建、补充，形成了全钢骨水泥结构的完整体系，被美军顾问团的夸克少将赞为东方马其诺，预言可守一年。守军利用城外半径几公里许的亮马山、双山子、罕王殿山、紫荆山等高地，作为城市外围防守的支撑点，构筑了以钢筋水泥工事为主干，同时设置多重障碍物的工事网络，形成互相掩护、照应的外围阵地。城垣阵地，以老城和环绕新市区的土城垣为依托构建主要阵地：具体为北依北半城高地，南傍穿城而过的小凌河、女儿河，建立了许多独立固守的据点；这些据点又以临时性工事相连接，以便可以互为支援。城墙高四米多，顶层宽两米。墙上密布互为交叉的明暗火力点。城墙外有一道宽五米、深两米多的外壕，壕外设置层层叠叠的防御设施；城内构建了多处可以独立作战的核心阵地。
东北剿总副总司令范汉杰将他的两个军七个师作了这样的部署：
新八军的三个师担任锦州东面紫荆山至南面南山的防守任务；其中暂编五十四师防守紫荆山至松山，暂编五十五师防守南山，八十八师为总预备队。
九十三军的两个师加上六十军所属一八四师防守锦州北面、西南面包括飞机场地区。其中暂编十八师防守女儿河、车站两侧高地至一八八高地，暂编二十二师加上一八四师的一个团防守从二郎洞向东经合成燃料厂、黑山团管区前沿高地并延伸至配水池、旧市政府前沿这一长段；一八四师主力为这一线的预备队。
此前从沈阳空运来的七十九师两个团防守笔架山（女儿河东侧高地）。
罗荣桓留在距锦州西北十五公里的牤牛屯东野前线指挥所主持东北全面战事，林彪、刘亚楼到锦州北面距锦州更近的帽儿山，直接指挥攻城。
他的攻城部署如次：
以二纵、三纵、六纵之十七师、炮纵两个团、坦克营（二十辆坦克）、高炮纵队一个团，组成北面突击集团，由三纵司令员韩先楚、政委罗舜初统一指挥，自北向南进攻。此系主攻部队。
以七纵、九纵、炮纵一个团、高炮纵一个营，组成南面突击集团，由七纵司令员邓华、政委吴富善统一指挥，由南向北进攻。
以八纵加上一纵之炮兵团组成东面突击集团，以八纵司令员段苏权、政委邱会作指挥，由东向西进攻。
将一纵屯驻高桥地区，兼作攻打锦州和塔山阻击战的总预备队。
扫**锦州近城的外围战斗是十月九日正式开始的。
蒋军在城北的重要据点是自来水厂的配水池。它位于离城不及一公里的一个高地上，火力可以瞰制锦、义公路，说得上是城北屏障。
这个配水池足有五六间房子大，高出地面六米多，钢骨水泥建造，将水放掉，就是一座巨大的堡垒。
以配水池为核心，半平方公里的阵地，有二十几个明碉暗堡，它们之间有交通壕相连。
坡下大片的庄稼地里挖掘了深三米、宽三米的环形外壕。壕外是雷场，其间还埋设了电发引爆的航空炸弹。
防守配水池阵地的是暂编二十二师一团二连，共一百五十人，是从全团抽调八年以上军龄的老兵组成的；还配属了一个重机枪连、一个战防炮排；战斗开始后又增调了一个营来。这里的守军等于是半个团了。
攻打配水池的是东野三纵七师第二十团。
十二日八时，二十团用战防炮进行准备性炮击。配水池马上就被炮火淹没了。炮击半小时后，硝烟像浓雾一样弥漫天地，久久不散。这是个很有效的掩护。二十团一营营长把自己的驳壳枪插到腰间，抄起一支“波波沙”（转盘冲锋枪），向身后部队挥了一下手，就头一个扎进了硝烟里。他们在短短十分钟之间就踏平了几座未被炮火摧毁的敌人碉堡，往前推进了五十多米。
但是，守军多数地堡建得很隐蔽，炮火不易命中，在他们靠近时，突然吐出了魔鬼舌头般的火光，一伸一缩，令人惊惶也令人烦恼，它已经扫倒了十多位同志。被这火舌送出的子弹压得抬不起头的赵营长对身后的战士们问道：谁敢去炸掉它们？
靠他最近的十几位战士立刻争相报名。
赵营长说，只有四座挡道，四个人够了。他随便指了指四个人。叫他们各带几枚威力巨大的反坦克手榴弹，一捆十公斤的炸药包，隐蔽前进；命令机枪进行超越射击，瞄准地堡的枪眼打，掩护他们的行动。
这几位战士，两位是佳木斯贫雇农的儿子，一位是图们江的乡下孤儿，另一位是罗荣桓从山东带来的老战士（现在是排长）。他们凭借一身练就的好本领，以及对革命的无限忠诚、创建一个平等而干净的新中国的强烈愿望，在敌人机枪织成的火网中匍匐穿行，完全把生死置之度外。
随着四声巨响，敌人的四座地堡被炸开了膛；四位英雄也付出了宝贵的生命。请历史记住他们的英名。
赵营长率领部队，爆破声尚未完全消失就冲了上去。配水池这个大地堡及其西面的房子被他们占领了。
然而前面的核心地堡群还在敌人手中。
赵营长他们尚未修整完刚占领的阵地，蒋军暂编二十二师第一团在两辆装甲车的带领下，向一营发起了反冲锋。企图将他们打回原地，夺回配水池。
一位家住永吉乡下的战士，家里分了田，长期欺压侮辱他母亲致死的地主周善人也被人民政权枪毙了。他怀着感恩的心情，保家卫乡的愿望，长期以来总想立功，也没找到机会。现在敌人的两个铁乌龟就在眼前，正是千载难逢的立功机会，不能被别人抢去。他乘赵营长皱眉瞅着铁乌龟犯愁如何对付的时候，主动请战；还保证一个人就能把那两个东西收拾掉。
营长说，一个人去，难度大；我再给你配一个人吧。
那战士说，营长，前面的仗还有的打，能节约一个就节约一个吧。
营长踌躇了一下，问他，你一个人能行？
战士粲然笑了，露出了一颗小虎牙，拍了一下自己的胸口说，放心吧营长。
营长点点头，拍了拍他的肩说，注意安全，我们等你回来！又亲手将几枚特别大的手榴弹挂到他身上，边挂边说，带上老大哥给的这几个东西吧。营长想说，这个连德国鬼子的虎式坦克都足以炸翻的东西，美国人给老蒋的铁乌龟岂在话下。但话未出口，那位小战士一个“就地翻滚”已经出去一丈开外了。
十分钟之内，两声巨响将两辆装甲车次第炸翻。后来查明，敌第一团团长孟柏言就在其中一辆内，脑袋被削去了三分之一。老大哥的东西确实效能不错。但是我们这位小英雄也被飞来的弹片击中要害，不幸牺牲了。
赵兴元营长带领全营勇士，就这样打退了敌人几次冲锋，保住了配水池阵地。
主力部队在黄昏时开到，将战场向前推进了一公里。
三纵司令员韩先楚将他的指挥所迁到配水池。
炮兵阵地也推进到这里，占据了这个在总攻时最有利的阵地。
到了十三日，城外据点全部被肃清。守军一部分被歼，大部分退到城垣以内。
根据外围作战所了解到的敌人守军情况以及地形特点，林彪吩咐刘亚楼对北面突击集团的兵力配备和突击重点进行了较大调整，确定主要突破点应改在二纵的地段上。因此，炮纵的主力重炮、大部分坦克转交二纵使用。当天晚上炮纵主力、坦克部队便向新确定的主攻地段移动，由二纵司令员刘震、政委吴法宪接收。
一切就绪之后，只等次日（十四日）全线总攻了。
阙汉骞鉴于十日上午进攻塔山几次被挫败，重新制订次日的进攻计划。
首先集中五十四军的全部炮火轰击塔山，以支援第八师的行动；六十二军的全部火炮指向白台山足下的二〇·七高地，支援步兵的突击行动。要求各部队据此做出调整，补充弹药，把第一线部队改为预备队，以原预备队调充第一线。
十日晚间下达了次日拂晓进攻的命令。
而刚刚下达了命令，就接到前线报告，共军后续部队正乘夜色掩护向塔山一线开进，不知会不会在晚间有什么动作。阙汉骞担心遭到夜袭，命令部队不准休息，整夜待在阵地上守着。
十一日拂晓前，阙汉骞在六十二军军长林伟俦陪同下，到了六十二军设在鸡笼山附近的指挥所，摆出一副要亲自督战的姿态。他重申了自己的命令，要五十四军限时夺取塔山，六十二军限时夺取白台山，然后分两路进逼锦州。
不料，五十四军不采取正面进攻，而是自作聪明以主力沿铁路线进行侧击，遭到解放军袋形火网打击，伤亡惨重，打到上午九时也未能前进一步。
六十二军派出的一支部队倒是有收获，拂晓前以夜袭方式攻占了白台山山麓二〇·七高地。整个高地全部阵地都占领后，唯有前哨阵地拿不下来。最先攻打的就是这个前哨阵地，不仅没有攻下来，里面共军究竟有没有伤亡也闹不清。六十二军的这支进攻部队只好在那个前哨阵地的左后、右后、正后友邻阵地上的解放军全部牺牲后，干脆绕开它去肃清整个二〇·七高地了。
前面提到的那位受到西蒙诺夫关注的小战士卜凤刚就在这个前哨阵地上。班长带领全班在这里镇守这个前哨地堡。在阻击蒋军的战斗中，班长的腿给打断了，接着胸部中了一枪。班长临死前指定卜凤刚代理他的职务，叮嘱决不能放蒋匪军越过地堡。战斗发展到后来，地堡被敌人炸塌了，全班大部分阵亡，只剩下卜凤刚和另外两位战士。卜凤刚对那两位战士说，决不能放蒋匪军越过去，我们要记住班长闭眼前的嘱咐。
他们看见连里派来增援的三位战士在半路上被敌人打倒了。卜凤刚教两位战友掩护，他出去救他们。不幸那三位战士已经阵亡。卜凤刚不甘心，打死了敌人的那名机枪手，夺回来一支机枪。
几小时后，解放军增援部队又将敌人打退，夺回了二〇·七高地。这期间，卜凤刚爬向敌方阵地，高声呼喊：“蒋军弟兄们，你们要是穷人，为什么要为有钱人卖命呢？锦州已经被我们占领了，林总马上要带百万大军来包围你们，趁早过来当解放军吧，迟了就没命了！”
居然有十几名蒋军士兵倒提轻机枪跑过来了。
卜凤刚尝到了甜头，又爬到前沿阵地上去，除了恐吓对方林总的百万大军马上就开到之外，又解释解放军是穷人的队伍，是穷人就应该站过来支持自己的队伍，大家一起打倒蒋介石，打土豪分田地。
接下来又有十几名蒋军士兵带着武器起义过来了。
西蒙诺夫后来写道：“卜凤刚自己觉得生命里似乎有某种东西已经发生了变化……塔山阻击战开始前，他只是一个立下决心要保卫自己的土地、为受苦受难而死的乡亲、亲人复仇的青年农民，塔山阻击战结束之后，他已经成为一个自觉的无产阶级战士了。”
这场战斗进行到上午十时，蒋军已然气衰力竭；解放军则发起了局部反击，将部分蒋军逼退到鸡笼山六十二军指挥所附近的山足。
十一日下午，十七兵团侯镜如率第二十一师（属九十二军序列）来到。
阙汉骞只好向他交出东进兵团的兵权。
侯镜如获悉锦州战事危殆，必须尽快前去增援；而塔山攻击却又失败，心里也很着急。当晚在锦西县城的省立中学召开军事会议，东进兵团的师以上军官（含参谋长）参加。
侯镜如查阅了战报，询问了战况，也研究了作战地图。教各位参谋长研究一个方案。
然后招呼罗奇、阙汉骞、林伟俦到另一个房间休息，吃一些点心。
侯镜如边稀里呼噜地吃着鸡汤面边口齿不清地说话。他认为，一方面要留部队守备葫芦岛的海口补给线，一方面要派兵援锦，兵力这样分散，连区区两个纵队阻击的塔山都打不过去，即使到了锦州又能如何呢？廖兵团距离锦州有三百多公里，只靠我们目前的兵力，与林彪在锦州外围的兵力相比并不占有优势。
听了侯镜如的话，另外三位稀里呼噜地吃着鸡汤面，不置一词。
留在会议室讨论的参谋长们，面对墙上的大地图指指点点，七嘴八舌各说各话。直到侯镜如、罗奇、阙汉骞、林伟俦进来，才停止了高谈阔论，回到各自的座位。
侯镜如说，诸位恐怕已经议论得差不多了，一定有什么真知灼见，希望能不吝赐教我们。哪一位先说？
结果，刚才几位主官不在时的口若悬河不再出现，全场噤若寒蝉。侯镜如又动员了一番，依然如是。只得扭头瞅着林伟俦说，林军长可不可以把此前攻打塔山遭遇的难题说一下？
林伟俦对共军的战术是有痛感的，也愿意说出来，集思广益，探寻破解之法。他说，我们的步兵不抵达他们的阵地前沿一百米甚至五十米内，他们一枪不放，很容易让人认为已经撤退了；等我们接近障碍物的时候，完了，他们突然开火，步枪点射弹无虚发，冲锋枪居然也弹无虚发，因为我们的冲锋队形宽度足足有三十米，厚度也至少五六十米，每一粒子弹总会碰上一两个人。我步兵只好全部卧倒避弹；然而也躲不过，共军的手榴弹简直就像下冰雹一样落到头上。惨啊，简直就成了活靶子；全然失去了还手的机会。就像这样步兵被困在前沿让人家打着玩，炮兵怕伤着自己人而不能及时用炮火支援，导致部队伤亡很大。
五十四军参谋长杨中藩主张插过共军工事相对稀薄的白台山地区，绕到塔山的后面，然后与正面进攻配合，前后夹击，可破塔山阵线，说不定还可全歼塔山共军。
侯镜如冷笑道，共军为什么在白台山地区部署如此粗疏？这是不可能产生的破绽。预留这个空缺，难道不会是一个大口袋的口子吗？你不知道共军正陆续向这里增兵吗（其实是林彪调动地方部队往塔山靠拢，以为疑兵），安知不是在加固口袋？人家是围点打援、构筑口袋的专家，班门弄斧会吃大亏的。
跟随侯镜如从塘沽来的十七兵团参谋长张伯权认为当务之急是驰援锦州。塔山共军所处的地段总体上地势较低，国军目前所处地势较高，用强大火力掩护主力沿锦葫公路冲过共军防线，有可能成功。然后不与塔山共军纠缠，直驰锦州。说白了就是仍采用阙汉骞此前的打法，凭借地势高、火力猛，步兵正面平推，继续硬碰硬。
张伯权的这个主张是侯镜如授意的。
侯镜如本不愿到这个是非之地来，在蒋介石严令之下又不得不来。私下对他的参谋长张伯权说，按照敌我双方的兵力强弱与部署情况，我们是既过不了塔山也进不了锦州的。即使侥幸进了锦州，我看要再出来也难啊。如果过不了塔山，也就进不了锦州，那倒是幸运的事，至少我们带来的这个师保住了，这个临时性的东进兵团也保住了。
罗奇认为张伯权正面进攻的主张符合总统指示的基本精神。他指出，如果变更就要重新请示，不然倘若有个闪失，谁也承担不了责任。（意即让总统去承担责任最好）他给大家打气，说葫芦岛有四个军（其实只是番号而已）的东进兵团，沈阳西进兵团有五个军，加上锦州的两个军，共十一个军；再加上空军、海军的炮火支援，无论是数量和火力配备国军都占绝对优势，怎么可能不取胜呢。
刚开完会，就有人禀报卫总司令、罗（泽闿）参军坐飞机来了。
侯镜如陪同他们视察前线部队。
乘罗泽闿去撒尿之机，侯镜如低声试探卫立煌的态度，问道：
“卫总，您看我们能不能闯过塔山去锦州？”
卫立煌边在高低不平的地上踱步边作沉吟状。半晌才压低声音说：
“你这个东进兵团要去解锦州之围，甚至要与廖耀湘的西进兵团会师，都是一厢情愿的事！想一想吧，廖兵团还在三百多公里以外，每前进一步都遭到当地共军的纠缠；锦州范汉杰的两个军被林彪大军围攻，城破只在唾嗟之间；锦西、葫芦岛的部队还得担负陆路和海上防务，不能让人抄了后路。你能用于攻打塔山的只有不到两个军的兵力。谨慎一点吧！”
侯镜如默默点了点头，神情有些黯然。也许此刻他由这个局部想到了不妙的远景。
卫立煌只待了小半天就飞回沈阳去了。
侯镜如再次召集开会，研究具体部署。最后确定，以独立九十五师担任主力，正面进攻塔山，以六十二军进攻白台山，以五十四军之第八师进攻铁路桥头堡，以九十二军所属二十一师为总预备队，其余部队防守葫芦岛和锦西县城。
阙汉骞提议十二日拂晓进攻。
罗奇却说不必急，煮熟的鸭子飞不了，大家休息一天吧，十三日再干不迟。我个人不会休息，我亲自带领（担任正面主攻的）独立九十五师连长以上军官先到塔山前线侦察地形，以便他们心里有个数。
会上又决定由六十二军军长林伟俦担任前敌总指挥，统一指挥前线各部；各部炮兵集中使用，归五十四军炮兵指挥官统率。
十二日，塔山无战事。
解放军的目的是将他们阻挡在这里，静候锦州易手，他们不进攻，也乐得休息一天。
独立九十五师的军官们到塔山阵地前侦察的时候，其他各部的军官也到他们将要进攻的阵地前观察。
骄狂自大的独立九十五师没有遭到过东野的打击，认为打下塔山没有问题；而别的部队多次与共军交过手，本来就心存疑惧，现在看见塔山阵地坚固，周围密布铁丝网、纵深鹿砦，联想起日前惨败，无不顿生畏惧。
蒋军各部做好了准备。
拂晓前四时三十分开始炮击，塔山被炮火覆盖了半小时之久。
步兵五时开始进攻。独立九十五师遵照罗奇的主意，集中兵力实施重点突破。具体是采取波浪式冲击，把一个团分为三波，每营为一波。一营伤亡多了，二营顶上去继续冲击，二营伤亡多了，三营顶上去冲击；另用一团进行侧击助阵。
不料就是这个被罗奇认为是有效的作战阵式，推进到塔山阵地前沿时，照旧遭到了沉重打击。在严密火网的封锁下，独立九十五师营长以下数百人横尸阵前，一千多人扶伤逃回。
当天晚上侯镜如、罗奇又召集各军的师以上（含参谋长）将领开会，研究惨败原因，寻求转败为胜的办法。
将领们找到的失败原因是共军障碍物纵深达五十米，炮火又未能将其清除，致使步兵无法逾越作战；不能理解的是共军正面主阵地只一个纵队，前沿实际的阻击兵力只四个团，而且根本无险可守，看似唾手可得的塔山，怎么大集团轮番攻打都铩羽而归呢？
罗奇说：“刚接到总统来电，锦州战事危急，援锦部队必须尽快赶到！”
在场的人们面面相觑，不知道说什么为好。
罗奇沉下脸来，用威胁的口吻说：“我们代表总统来督战，可能要有所得罪了！凡有奉行命令不力者、擅改命令者，将报请严办！”
他打电话到北平，要求空军提早到阵地前来助战，在上空多盘旋一些时间以掩护部队前进。他说这话是事出有因的，飞机总是每天上午九时三十分才到，投下几个炸弹就溜走了。
后来北平方面同意凌晨六时飞机就到达。
又要求葫芦岛海面上以重庆号巡洋舰为旗舰的舰队协助炮击塔山共军。
侯镜如商得他同意，决定仍按昨日部署，十四日继续攻打塔山。只将行动时间推迟一个小时，上午五时开始炮击，六时步兵出动。这是因为要等待北平空军六时前来作空中掩护。
当晚深夜，难以入睡的罗奇打电话给林伟俦，慨叹攻打塔山之战开始以来总是失利，任何限令都不能得到贯彻；可不可以用悬赏的办法来激励士气？不待林伟俦回答，他自己就先作了结论：
“我看一定行！林军长，请你先通知前线官兵，就说我们要悬重赏了！”
“办法好是好；可是，这么多的钱从何而出呢？”
“打完仗，我去向总统要，没有问题的！你告诉大家，用银圆和黄金支付！”
林伟俦当晚就叫他的副参谋长莫汉英转知前方的师长们，上司悬重赏了。