營口西區為商業區，稱西營子。有很多外國人居住在營口東區，稱東營子的地方。
日本人要進占營口，並不敢貿然突襲，提前照會英國代理領事謝立山：日軍將在兩三日內，攻擊營口的清軍。意思是：請英國人諒解，還要注意自身安全。
這就無法做到保密。3月4日，營口稅務司很快將這一情況報告了奉錦山海關道善聯，善聯當即又密報了宋慶和吳大澂。
宋吳兩帥從整個戰場形勢判斷，估計一旦日軍南北齊出，清軍有被擊破和包圍於大石橋、營口地區的危險。
最後決定，後移一步確保田莊台——在營口以北、遼河北岸，與海城、營口略成等腰三角的地方。
駐守此處，可防止被日軍兜住，又能更有利於確保遼東至錦州大道。
所以，5日早晨，宋慶留總兵龍殿揚率新毅軍5營駐紮於營口附近，清軍大隊後撤向田莊台。
可是，營口便門戶大開，一下子成了對日軍的前線。
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隨著清軍能戰之營北上，營口兵力單薄，且幾乎全是戰鬥力低下的部隊。
最大的一支，是總兵蔣希夷的大同軍5營。
其他就是，營口道所統轄（所謂道標）的兵馬——都司銜盡先守備徐廣林的馬隊—營、記名總兵馬占鼇的中營步隊一營、遊擊銜都司王得意的道標步隊一營、及團勇三哨。
另外，還有統領、副將銜盡先遊擊喬幹臣的海防練軍步隊一營、都司銜盡先守備袁珍的水雷營兵一哨。這些屬於海防的人馬，其實打不了陸戰衝鋒，因為他們是守炮台的。
從1882年開始，清軍在市街西南方、西臨遼河口處修建炮台，曆時三年而成，為五邊形高大土壘式炮台。1891年，又在河對岸修建小炮台兩座。
營口炮台設克魯伯炮十二門，其中21公分炮二門，十五公分炮二門，十二公分炮四門，四公分半炮四門。另外還有舊式炮數十門。
不過，炮台在設計上，除主要對海射擊外，還能縱射遼河下遊河段，對陸上東、南、北三麵也能射擊，還是有一定的陸戰支援能力的。
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奉錦山海關道善聯，作為地方官員，隻能將營口守軍盡可能地布置，做了一個非常薄弱的防禦部署。
不過，問題又來了，派令防守市街的蔣希夷大同軍，並不屬於海關道統帶。
與牛莊之戰湘軍的表現相較之下，營口的失陷則實在讓人汗顏。那才是堪稱害國。
日軍3月4日攻下牛莊，宋慶軍一走，6日早晨5時，第一師團兩個旅團便同時出動，向營口進發。
按原計劃，第一師團將等待第三、五師團到來，於7日一起，對營口發動總攻。但是，逼近營口的第一師團發現，根本不需要等待。
除了清軍營口炮台老遠便向接近的日軍頻頻開炮，頗有震天動地之勢，給日軍前衛造成了很大威脅，日軍派出偵察的騎兵小隊追著幾名清軍騎探（偵察兵），竟一下子衝進了營口市街，未遇任何抵抗。
日軍逼近營口東門時，善聯命令蔣希夷迎擊。可是，沒人出來迎擊。
這支大同軍“雙槍兵”，自前領導程之偉因遇敵遷延不前，被拿下，作戰風格未改。換上蔣希夷，表現也一直非常穩定，就是善於長跑。析木城，大石橋，到了營口，仍然一如既往地“借詞遷延不前”。
然後，向著營口北麵攻擊前進——趁北麵沒有敵人，逃了。
日軍大隊人馬簡直刹不住腳，一下竄入了營口東街。尖兵小隊占領營口各城門和電報局，其餘部隊則集結在東門內，準備與清軍交戰。
善聯又命哨官齊永升率團勇前往抵禦。正規軍都不行，這幫民團又能幹啥？團勇見日軍麇集，根本不敢上前接仗，轉身也跑了。
隨後，馬占鼇、王得意、徐廣林各營也紛紛渡河北上——不戰而逃。
此戰清軍傷亡不少，全是被日軍兩個中隊渡遼河上遊追擊，一路跟著用排槍射擊造成的。
到中午，營口城內已無清軍一兵一卒，日軍不費一彈即全部控製了營口市街。
龍殿揚新毅軍五營近在咫尺，自始至終未來救援。
就這樣，日軍比原定計劃提前一日，便完成了任務。
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日軍突進營口市街，前衛一個大隊的鬼子越過營口，向西海岸炮台前進。
此前，清軍水雷營發揮專業特長，在炮台周圍以及市街西麵和西南一帶遍布地雷，將地雷導線綜結於水雷營，連火藥庫也設下了爆發裝置，準備必要時引爆，將日軍一起轟上天。
日軍由街市接近炮台時，必須越過雷區。突然地雷爆炸，兩名日兵“立刻化為齏粉，飛向天空”，另有一名日兵負傷。此時，“五門海岸炮從堅固的炮台連續射擊，其彈著極為準確”[ 《日清戰爭實記》]。
日軍隻好退縮在炮台南北兩座被清軍放棄的兵營內，其餘利用窪地進行隱蔽，進攻一時受阻。
但是，狡猾的日軍派出工兵勘查，發現了清軍布置的地雷區，成功切斷了火藥庫附近的地雷導線。
消除地雷威脅之後，日軍考慮天色已晚，急於進攻不利，決定明日再行攻擊，一舉占領炮台。
7日拂曉，日軍連滾帶爬，悄悄向炮台進逼。但是，爬近之後卻發現山頂寂靜無聲。
原來，喬幹臣與炮台守軍已於昨夜乘微雨之際退走，袁珍與水雷營兵也同時俱退。日軍衝進炮台，四處搜索，不見一人蹤影。
就是說，整個戰鬥下來，日軍隻損兵二名，毫不費事就占領了營口。
炮台內的大炮四十五門、步槍一百五十支及“堆積如山的彈藥”[ 《日清戰爭實記》]，全部奉送給了日軍。
清軍不戰而潰，率先逃走的蔣希夷還跑回去向盛京將軍裕祿稟報“戰績”，稱“在營口拒守炮台，連日血戰”。善聯也稱率團勇北奔的齊永升“遇賊接仗”，“受傷墮馬，團勇傷亡五十餘名”[ 《盛京將軍裕祿查明營口等處失事情形並參文武各官折》，《清光緒朝中日交涉史料》]。
對照日軍的記錄，從另一方麵也印證了，那基本上全是謊報。
這些謊言瞞不住眾人，也瞞不了裕祿。裕祿一本奏折上去，嚴肅處理。其中，深失朝廷所望的蔣希夷被撤職，逮捕查辦（清史載，“三月戊子，褫提督蔣希夷職，逮問”）。