陳長捷明顯感到自己腳下的大地在發抖，槍炮聲較前任何時候都猛烈。但是，他不相信天津城會傾斜。他邁著堅定的腳步走進作戰室，命令守軍頑強抵抗，請求空軍助戰。當然，這是他在一陣苦愁、怨恨以至徘徊之後的抉擇。
解放軍攻城的炮擊是有分工和節奏的。
榴彈炮轟擊守軍二線陣地，壓製守軍炮兵火力；野炮、山炮、防坦克炮直接瞄準射擊，摧毀守軍前沿工事及水泥地堡；迫擊炮對布雷區進行射擊，爾後轟擊守軍一線塹壕、火力點。
首先，炮兵部隊集中炮火進行了約1個小時的破壞性射擊，摧毀了守軍前沿陣地上的工事，從城牆上打開了缺口。炮聲還未停息，爆破組、工兵部隊就開始排除地雷、鹿砦和鐵絲網，架橋隊、突擊隊、隨伴炮兵進入陣地。
第2步，一部炮兵實施壓製射擊，將守軍指揮所、觀察所和炮兵陣地摧平；另一部炮兵協同坦克打擊各突破口兩側的守軍，將碉堡、掩體連鍋端。架橋隊、突擊隊乘著煙幕開始向前推進。
第3步，炮兵部隊實施攔阻射擊，打擊守軍後續梯隊，掩護架橋隊在護城河上架橋、鋪墊。突擊隊發起衝鋒，攻占突破口兩側陣地。
第4步，炮兵部隊實施延伸射擊，彈幕徐徐向守軍縱深陣地推進。突擊隊衝入市區，後續部隊緊跟，重炮、坦克沿著工兵鋪設的道路駛入突破口。
各主力部隊都向天津城垣發起了猛攻。城西2個縱隊，城東2個縱隊，向天津攔腰殺去。城南1個縱隊也在衝擊。
解放軍在10個攻城地段上展開攻擊，突破口的戰鬥異常激烈、殘酷。
在西麵和平門外墳堆中間的掩蔽部裏，1縱隊司令員李天佑正指揮9個師攻擊。
突然，“轟隆”大地顫抖了一下，一股氣浪卷向掩蔽部，泥土沙沙地落在李天佑和1縱隊政委梁必業、副司令員曹裏懷等人身上。參謀報告說，炮彈就落在離掩蔽部10步遠的地方，彈片穿透了上麵偽裝網。
這炮是敵人從城裏用遠射程炮打來的。難道他們發現了我們的指揮所？不可能！這裏是墳區，掩蔽部的上麵架著偽裝網，網上懸著枯草和樹葉，遠看同墳堆完全一樣。李天佑思忖著。
接著，又有幾十發炮彈連著撂過來。李天佑觀察後，發現炮彈的著落點幾乎全在附近向前衝擊的坦克周圍。他恍然大悟，原來是配屬給縱隊的幾輛坦克的出動被敵人發現了。
坦克在炮火中勇往向前。
李天佑對炮兵命令道：“回敬一兩百發炮彈，謝謝他們的照顧！”
“轟隆！轟隆……”守軍的炮火被壓製得再也沒有發言權了。
和平門緊貼著護城河，城市被層層迭迭的沙袋封住。城門前有座石橋跨過公路，橋麵上堆放著厚實的沙袋。這一段城牆格外突出，城牆上碉堡、暗堡林立，火力可以互相交叉支援。護城河外是密集的布雷區，雷區外又是幾道鹿砦、鐵絲網、木樁等障礙物。在和平門內，是民房拆毀後留下的大塊開闊地。在此駐守的是國民黨62軍67師一部。
總攻開始30多分鍾，1縱隊2師正麵城牆就已打開了一個40米寬的缺口，擔任突擊的2個尖刀連立即發起衝擊。爆破組開辟通路，架橋排奮力架橋，尖刀連擁向和平門突破口。看到2師開始突擊，在和平門南麵的1縱隊1師也向其正麵一個十多米寬的城牆缺口發起衝擊。經過20多分鍾的苦戰，這二個師突擊隊先後把紅旗插上了城頭。
國民黨守軍67師立即組織了凶猛反撲。坦克出動，火炮轟擊，城牆上的官兵從殘破的地堡裏鑽出來，還有從突破口兩側地堡群及市區樓房、地下室湧出來的反擊隊伍，一起向突破口撲來。
惡戰在突破口展開，刺刀閃動，殺聲震天，反複爭奪。解放軍勇猛衝殺，前赴後繼，用反坦克炮、迫擊炮轟擊，打退了國民黨軍一次又一次反衝擊。守住突破口後，又沿城牆向兩側擴大戰果，連續攻克40多座碉堡。城牆上到處都插起了紅旗，突擊部隊迅速向市區衝去。
與此同時，2縱隊的6師、4師在運河南北兩側並肩突破。重炮向縱深延伸火力，坦克隆隆駛出陣地，小口徑火炮抵折射擊，爆破組用鮮血和生命開辟衝擊道路。尖刀連撲向突破口，與國民黨守軍展開殊死搏鬥，攻占突破口兩側陣地，完成了打開通道的任務。
在東北麵民權門外，解放軍8縱隊24師向城垣發起了攻擊。
民權門由國民黨86軍26師4個營的兵力把守，另有4個營位於兩側作為機動增援部隊，並有縱深火力支援，另有4個營位於兩側作為機動增援部隊，並有縱深火力支援。城門外200米以內，有近百個大小碉堡，還密布了地雷陣，防禦縱深配備達400米左右。為了掃清射界，修築工事，國民黨守軍強迫居民搬家，燒毀許多居民點，把周圍5裏以內地區變為無人區。
擔任突破民權門的解放軍24師70團尖刀連，在炮擊15分鍾後，爆破組即乘著煙幕衝出交通壕開辟通路。他們在15分鍾內連續爆破了縱深50米的11道障礙物，成功地開辟了一條道路，僅1人受輕傷。接著，架橋組迅速衝向護城河，因橋體過大而不能在交通壕內運動，他們毅然跳出交通壕，冒著槍林彈雨，在壕外側抬橋前進。由於過於暴露，傷亡很大，最後雖剩下數人，仍將橋抬到了河邊。他們見護城河內水麵已結冰，遂踏冰通過外壕，炸毀碉堡，衝上了民權門。
10時45分，尖刀連像猛虎一樣撲向突破口，迅速攻占4個碉堡，與守軍展開了激烈的爭奪戰。尖刀連各排勇猛拚殺，在炮火支援下，連續打垮守軍5次反撲，12時終於突破了民權門。