塔山是北寧線上一個小村落，位於錦州、錦西之間，距錦西10餘公裏，距錦州30公裏，是由錦西增援錦州的必經之地。林彪強調指出：“攻擊錦州最重要的保證，是要把錦西方麵的敵軍擋住。兩錦相距約50公裏，萬一堵不住敵人，攻錦部隊就要受到很大威脅。”10月5日，林彪致電4縱：“你們必需利用東自海邊西至虹螺蜆山下一線約20餘裏的地區，作英勇頑強的攻勢防禦，利用工事大量殺傷敵人，使敵人在我陣地前屍橫遍野……而使我軍創造震動全國的光榮的防禦戰。”
10月6日，蔣介石乘“重慶”號巡洋艦到達葫蘆島第54軍軍部，部署錦、葫國軍增援錦州的作戰任務。他對眾將領說：“這一次戰爭關係重大，等華北2個軍及煙台1個軍運到後，協同沈陽5個軍夾擊攻錦州的共匪，然後接應沈陽我軍主力到錦州。各將士的任務重大，幾十萬人的生命，都交給你們負責。要以殺身成仁的決心，擊滅共匪……”蔣並交代以後葫蘆島部隊歸侯鏡如司令官指揮，在侯未到以前，由闕漢騫統一指揮向塔山、錦州攻擊。同時指定海軍司令桂永清及第三艦隊司令馬紀莊指揮海軍以大炮擊毀塔山解放軍陣地，協助陸軍攻擊。
蔣介石在葫蘆島部署完畢後，於7日乘“重慶”號返天津塘沽。蔣用白手套在艦上到處摸，發現有灰塵，氣得大罵海軍司令桂永清：“海軍腐化墮落成這樣，要亡國的！”
10月10日起，國軍“東進兵團”3個軍9個師（第39軍的2個師15日才到達，未參戰），先由第54軍軍長闕漢騫指揮，後由第7兵團司令侯鏡如指揮，在空軍、海軍掩護下，以鬥牛式的戰法，輪番向塔山附近東北野戰軍第4縱隊陣地發起正麵強攻。至13日，國軍連續猛攻均被打退，塔山陣地仍被解放軍牢牢控製在手中。這時，東野攻錦主力部隊的外圍戰鬥已結束。當天深夜，劉亞樓電話通知各攻錦部隊：“攻城準備就緒，明天上午總攻錦州。”蔣介石感到錦州城已岌岌可危，連夜電令侯鏡如：“拂曉攻下塔山，12時占高橋，黃昏到達錦州！”
10月14日淩晨6時，侯鏡如指揮部隊向塔山解放軍陣地發起狂衝，雙方展開了幾天來最為慘烈的陣地爭奪戰。東野第2兵團司令員程子華向“東總”報告，戰鬥異常激烈，部隊傷亡很大。此時，總攻錦州的命令尚未下達，塔山陣地已9次易手。如果在攻城戰鬥突破階段塔山失守，敵“東進兵團”將像潮水一般在一個小時內湧來，即可直逼錦州，攻城部隊將腹背受敵。這樣一來，不但整個遼沈戰役的總計劃被打亂，東北野戰軍主力也將受到極端嚴峻的威脅。劉亞樓麵對如此嚴峻的形勢，猶疑了，這是關係到東北野戰軍幾十萬大軍生死存亡的事啊！林彪俯看桌上的地圖，眼睛緊盯著塔山這個幾乎看不見的小村落，果斷地向劉亞樓揮了揮手，示意下達“總攻開始”的命令。劉亞樓還未拿起電話，沉默了半天的林彪終於開口說話了：“告訴程子華，我隻要塔山，不要傷亡數字！”
10月14日10時，劉亞樓下達了總攻令。東野炮縱集中500門大炮向錦州城內預定目標猛烈轟擊。11時30分，各突擊隊發起衝擊。至10月15日18時，攻克錦州城，全殲國民黨守軍十萬餘人，生俘東北“剿總”副總司令兼錦州指揮所主任範漢傑上將和第6兵團司令盧浚泉中將。侯鏡如聞錦州失守，也暫時退回了錦西、葫蘆島。
當晚，林彪在指揮所接見範漢傑、盧浚泉。林彪詢問範漢傑對錦州一戰的看法。範漢傑沮喪地說“打錦州這一著，非雄才大略是下不了這個決心的，錦州好比一根扁擔，一頭挑東北，一頭挑華北。現在扁擔斷了。”又說：“貴軍炮火猛烈，出乎意料。我們的炮火全被壓製住了。”接見盧浚泉時，林彪要盧浚泉給鎮守長春的第60軍軍長曾澤生通個電。第60軍與盧浚泉的第93軍同屬滇軍，盧浚泉同曾澤生有袍澤之誼。盧浚泉當即起草了勸曾澤生率部起義的電報。
10月15日錦州城破之日，蔣介石又飛抵沈陽，派飛機去長春空投手令給鄭洞國，要其率部立即突圍南撤，否則將受到“嚴厲之軍紀製裁”。但長春守軍沒有往火坑裏跳，10月17日，第60軍軍長曾澤生率所屬3個師2.6人萬起義。當晚，解放軍悄然接管了長春東半城第60軍的防務。19日，新7軍軍長李鴻率其軍部及所屬3個師投降。鄭洞國及其司令部仍踞守長春銀行大樓，派人與解放軍接洽，要求允許他再“抵抗”一兩天，並發布一個他受傷被俘的消息。鄭的要求獲得解放軍同意。21日4時，鄭洞國率部放下武器。