湖廣軍區發動的南陽戰役,是在五月十日開始的.而首先進攻的地點，就是鄧州。
經過李定國、李牟和第六、八軍軍部成員商議之後，李定國認為：現在南陽的清軍分為耿仲明和石延柱兩部，分別駐守宛西、宛東。而駐守宛東的石延柱部中，有神兵營的部隊，通過第一次山東戰役，李定國也得知，清廷訓練的這六支新軍，確實在相當的戰鬥力，由其是在防禦戰中，頗有幾分中華軍的精髄。曾給山東軍區造成了巨大的傷亡損失。
而這一次湖廣軍區進攻南陽，和山東戰場不同，兵力本來就少於清軍，因此決不能與清軍硬碰硬，冒然去強攻神兵營駐守的城池，而是要充份調動清軍，在局部戰場，集中優勢兵力，爭取先在運動中逐步消滅清軍的有生力量,然後奪取地方。
鄧州位於南陽府西南部，湍水南岸，是聯結南陽、襄陽的戰略要地，因此首先進攻鄧州，不僅可以直接危脅到南陽城，同時還能調動淸軍的兵力，迫使宛東的清軍趕來救援鄧州，將神兵營調出城來，而中華軍正好可以施行圍城打援，從中尋找戰機，與清軍在野外進行決戰，殲滅清軍的有生力量。
於是眾人最終決定，中華軍將兵分兩路，由李牟率領第八軍，加上第六軍十六旅，共計約三萬六千兵力，由光化（今老河口市）出兵，進攻鄧州；李定國率領第六軍九師、十八師，己及特種兵團和騎兵團，由襄陽出兵，在鄧州東南方一帶潛伏，準備打擊清軍援救鄧州的人馬。
作戰計劃製定好之後，李定國和李牟也立刻分兵進軍。
駐守鄧州的是耿仲明的部將徐得功、連得成，共有一萬五千人馬，兵力雖然不少，但隻有火銃六百餘支，火炮隻有十二門，而且全是小炮。不過鄧州是湖北、河南邊境的戰略要地，正好位於從襄陽到南陽的官道中間位置，因此耿仲明也十分重視對鄧州的防守，在南陽上任之後，也一直在加強鄧州的阪禦，將鄧州四麵的護城河加寬、加深，並且加固城牆，又準備了大量石塊、滾木、火油等守城器俱，彌補火器不足。
不過總體來看，鄧州的防禦方式，還是屬於傳統冷兵器時代的防守戰術。這一方麵是因為耿仲眀和中華軍交手的機會並不多，雖然知道中華軍的戰鬥力強，但對中華軍的戰術並沒有太深的認識，而另一方麵清廷對耿仲明也頗為顧忌，在訓練新軍的時候，對中華軍的戰術理解，分柝，也都有意背著耿仲明。因此耿仲眀也隻能在傳**法的範圍內來加強對鄧州的防禦。
李牟率令第八軍到達鄧州之後，由於清軍釆用駐城而守的防守戰術，因此城外的陣地也被中華軍十分輕易占領，於是李牟立刻下令，以十六旅、二十二旅布於城南，采取白天在城外往返遊動、夜晚廣燃火光的辦法，迷惑守軍；而主攻部隊第十師、十五師分從城東、城西兩麵，對鄧州實施鉗形攻擊。
而徐得功、連得成兩人在鄧州城裏駐守，根本就不敢出戰，隻是一麵組織兵力，加強城防，準備迎戰中華軍，一麵也趕忙派人，向南陽的耿仲明求救，請耿仲明速發援軍，否則鄧州難保。
第十師、十五師進入進攻位置之後，立刻架起火炮，對鄧州的城頭展開了猛烈的轟擊，而且其他的步兵也輪流上前，使用步槍向城頭開火射擊，頓時將鄧州的守軍打得全部都躲在城垛口下，不敢抬頭。不過由於鄧州四周均有麵寬水深的護城河掩護，因此在最初的幾天時間裏，都在填埋護城河，為發動攻城戰做著準備。
在火炮的掩護下，工程兵們將一車一車的砂土運到護城河邊投入，雖然凊軍想要阻攔，但中華軍的火力實在太猛，清軍根本就無法露頭，清軍也試著兩次殺出鄧州城，想驅趕填埋護城河的工程兵，但剛一出城，就立刻遭到了中華軍的迎頭痛去，結果立刻就被打退回鄧州城裏去了，因此也隻能眼睜睜的看法護城河被一點一點的填埋，但也無能為力。
鄧州的護城河雖寬，但中華軍並非是要將護城河全部填滿，隻需要填出幾條道路來就可以了，而且又沒有清軍的幹撓，因此填河工程進行得十分順利，隻用了三天的時間，鄧州東城的護城河被填出了十條通道，西城也被填出了八條，被清軍寄於厚望的護城河，僅僅隻阻擋住了中華軍三天的時間。
就在鄧州城的守將徐得功、連得成感覺到失望的時候，清軍的援軍，終於趕來了。但趕來救援鄧州的，即不是南陽的耿仲明部，也不是宛東的石延柱，而是駐守新野的左夢庚。