整顿两日，数万明军开始从十余处阵地先后‘进攻镇虏卫城。
清军巴牙喇营的千余巴牙喇精骑算得上阿济格最为精锐的战士，但随着巴牙喇纛章京鳌拜巴图鲁的战死，阿济格放弃了最后一丝主动进攻的打算，全心全意环绕卫城构建防御阵地。然而，镇虏卫城周围地势开阔，且原有的壕沟、篱障、羊马墙等都被韩衮军事先填平或破坏，整座城内外几乎无险可据。清军能做的，只是野战加硬守而已。
镇虏卫城的清军尚有三万，明军数量虽是其数倍，但分布较广，轻易冒进仍有被各个击破的风险。赵当世采取的策略与洪承畴在松山堡之战、孙传庭攻打榆林卫时相同，以守为攻，在卫城外围构筑防线，掘壕设寨，利用火炮鸟铳等火器固守阻挡意欲野战袭扰的清军，再徐徐推进。
清军在城外没有据点可以倚仗，只能在关厢地带设营扎寨，方便野战部队进出。但赵当世调集军中大虎蹲炮，投射火药包、火油罐等易燃物，再以弓弩手密射火矢，焚起清军营帐数里，清军回身救火不及，又被明军迫近数百步。
阿济格之后紧急调动马军冲击明军阵地，但为坚固的鹿角阵及层层壕沟阻挡，又遭密集的鸟铳乱射，难以寸进。后撤之际，反遭明军骁骑自后撵杀，伤