下午，第2旅旅长柳云龙接到命令便向清军堡垒发动进攻。镇江城墙本身就高大，清军吸取教训，认为高大的城墙无法阻挡北伐军的脚步，因此在城墙外一箭之地挖掘5米宽、深达i2米的壕沟，并在壕沟里放上水。另外，在壕沟里侧构筑堡垒，并形成层次分明的纵深防线。
清军在外围阵地布置少量兵力，主要兵力分布在城墙上，居高临下阻挡进攻。担任镇江防御的总兵是聂士成，是树字营的把总。吴庆来到南京后，破格提拔聂士成担任镇江总兵。淮军树字营、庆字营是李鸿章的嫡系部队，他们猎装了最先进的雷敏顿联珠步枪，另外聂士成还有10门先进的西洋步兵炮，20门清军制造的火炮。城内有淮军1500人，清军绿营2000人，总兵力为3500人防守镇江。
南京外围防线工事非常有特点，镇江至丹徒区域适合进攻，丹徒至句容是水网和稻田区域，大部队无法展开。而另一个进攻点是句容及江宁区域，因此清军把重点防御放在镇江至丹徒、句容至江宁区域内。人都是自私的，清军内部尤为明显。吴庆让树字营防御镇江至丹徒一线，丹徒至句容由清军绿营把守，句容至江宁由麾下庆字营镇守。
一则叛军若由江宁一线发动进攻，路途遥远十分难行。另外江宁距离南京城最近，可以就近守城，也可以迅速撤退到江北岸。清军内部这种小农意识十分严重，彼此不信任、作战不协调一致是早已有之并不奇怪。此时，站在城墙上的聂士成，而立之年被破格提拔，这种殊荣可遇不可求。所谓士为知己者而死，是武将的准则。
作为武将，聂士成勇敢无畏、视死如归不在话下。若是让他通盘考虑，目前状态下他还不具备起码的洞察全局水平。其实炮台被打残，他的防线已经出现重大隐患，可是并没有引起他足够的重视。既然火炮打没了，干脆让炮兵变成步兵，在他的潜意识里，叛军水师是不会上岸进攻的。
在望远镜里看到北伐军穿着怪异的军服，聂世成内心十分震惊。作为军人看到对方训练有素，一招一式的排兵布阵如行云流水，内心更加震惊。“难怪北伐军如此强悍，瞧他们士兵敏捷的动作，就能看出这是一支训练有素的队伍，当年的太平军、捻军差远了。”聂士成言不由衷。
“总兵大人，士气可鼓不可泄，不可长他人志气散换军心！”部将不满道。这位部将以前的军阶比聂世成高，哪成想此君摇身一变成为自己的顶头上司，自然心里有疙瘩。“我说的是实话，上午叛军兵舰猛烈的炮击，已经让我们见识了敌人的强悍，下面肯定是一番恶战！”聂世成表情威严，冷静中透着一股凶狠。
彼时，旅长柳云龙下达进攻命令，炮兵营火炮随即开始she击。伴随炮弹的猛烈爆炸，前方清军阵地出现了烟雾。10分钟后炮火延伸。这功夫城内清军大炮开始还击，可是一轮齐she其she程根本够不上。聂士成气的胡子抖动命令停止炮击。“总兵大人，据说叛军的火炮是自造，比洋人的火炮she程远，而且爆炸威力猛烈，难怪叛军有恃无恐，”属下有些惊慌失措。聂士成脸se铁青，心里很不是滋味。
就在这时炮弹突然落到城墙上，并在清军炮兵阵地上炸响。聂士成大吃一惊，对方居然在如此短时间内准确的计算出己方火炮的位置，原来前戏是火力侦察。清军老式火炮是铸铁的十分沉重，若想转移根本不可能。眼瞅着敌方火炮准确的落到炮位上，火炮被炸毁，聂士成没有办法，只好命令保护西洋大炮。由于洋火炮带轮子也比较轻便，因此一轮轰炸只有一门洋炮被炸毁。
旅长柳云龙在望远镜里看到清军的火炮被炸的一片狼藉，便命令停止炮击。接着步兵开始发动攻击，嘹亮军号声响起，士兵们抬着梯子向前chao水般的冲去。当攻击部队接近壕沟时，城墙上突然传来炮声，炮弹砸在进攻部队序列里，顿时人仰马翻。旅长柳云龙发现情况不妙，立即命令撤退。“妈的！立即给我把清军的大炮炸掉！”柳云龙气的大声咆哮。
可是炮击效果不好，清军及时转移炮兵阵地，新一轮进攻又被打退。就这样反反复复一直到黄昏，居然付出200人的伤亡代价，没有推进到壕沟前。旅长柳云龙有些郁闷，立即把情况上报陈锦膛。陈锦膛了解情况后，也认为即便强攻突破，付出的代价也难以承受，随即命令停止进攻。
看到副总司令郁闷，范涛道：“看样子这支淮军有一定的战斗力，比清军绿营强多了。要是水师能上岸发动进攻多好，看着干着急使不上劲儿。”一语惊醒梦中人，陈锦膛忽然开窍道：“命令柳云龙，立即派一个团登船，迂回到上游发动攻击。”大约子时左右，旗舰北伐号铁甲战舰打头，7艘炮舰掩护搭载一个团士兵的货船向上游进发。
进攻时间定在凌晨3时，届时上岸的部队在背后突然发动攻击，让清军收尾难顾，一举突破防线。一个小时后，船队到达上游预定位置。非常意外岸边居然没有清军士兵防守，可见清军的防御是多磨墨守成规。天刚放亮，镇江西侧突然传来枪声，枪声划破晨曦显得十分恐怖。
打退北伐军的进攻，守城清军士气大振。聂士成感受到火炮是固守城池的法宝，因此从新组织人手加强火炮力量。为了防止火炮被炸毁，他严格规定两轮she击后必须转移位置。一直到午夜聂士成才入眠，紧张的心情