萧朝贵攻城之初，虽然兵力不厚，但主动权操在太平军手中，敌人除"登陴守御"以外，没有力量认真出城反击。到了敌人援军渐集而太平军大队未到之时，情况起了变化。9月18日，太平军用大炮轰击南门，乘势扑城，已经将要得手，适逢敌人首批援军邓绍良率部到达来援，终于未能破城。自此以后，9月19日、20日、21日、22日、23日、26日、28日、30日和10月3日，敌邓绍良、瞿腾龙、和春、王家琳、秦定三、江忠源等连日出队进攻太平军，烧毁太平军在南门外所占民房及哨棚多处。尤以10月3日一仗，敌分三路进攻，气势颇为嚣张。敌方奏报的战绩虽然大部分出于虚夸，但从太平军在这些战斗中大多"负固不出"、"踞巢不出"、"坚壁不出"的情况看来，他们由于主力未曾踵至，攻城部队已被迫处于守势。敌人则争取了时间，因援军四集而渐操主动，这却是明显的事实。（参见《剿平粤匪方略》卷十七、十八有关各奏。）
（五）太平军主力到达长沙以后的进攻战和胜负
洪秀全、杨秀清率领大队到达长沙以后，在南门外连营十里，士气实力大为提高，攻守情况又为之一变。10月5日，太平军大队的前锋从醴陵赶到长沙，就立即发动进攻，直扑前述城东南的要地蔡公坟。敌人派和春、秦定三、江忠源等抵拒反击，被太平军打败，参将任大贵阵毙，副将德安受伤，江忠源被矛伤右腿落马，几乎毙命。这是太平军援军到达长沙后双方的第一次接触，太平军得到了胜利，但并未能够攻克蔡公坟高地。
10月11日左右洪秀全、杨秀清亲到长沙以后，决定发动猛攻。他们考虑到敌人在南城布防较强，又考虑敌人在城东南楔入的蔡公坟营地不易拔除，所以只能从小路绕道进攻东门，乃于10月14日派出精锐六七千人由妙高峰绕至浏阳门、小吴门，分三路进攻。敌人闻讯，也分三路迎敌。这一次重大战斗，太平军失败了。其失败的具体原因和经过，有的史籍根据敌人的奏报来叙述，但如细绎奏报文辞，实颇有可疑之处。敌城防统兵大员的奏报叙述其事说：
初二日（10月14日），贼匪六七千人突由妙高峰绕至浏阳门外校场，分三路进扑各营，当派楚南官兵并县丞严正圻、同知贾亨晋、知府江忠源各带兵勇迎击，秦定三带队从中攻截。臣向荣选派城内精兵二百余名、侍卫开隆阿带领川兵协剿。该匪正在分扑营墙，和春驰至，上下横截，立毙贼匪多名，复三面夹攻，该匪纷纷倒地，兵勇乘势从贼尸过，刀矛相接，该匪死伤枕藉，见势不敌，即由校场东首败去。正在紧追，贼忽总聚一处，回头猛攻，我军奋力开放枪炮，继以刀矛，又毙数十人，贼乃奔窜。是日自卯至申六时之久，计毙贼匪四五百名，生擒十五名。（①《剿平粤匪方略》卷十八，九月十五壬戌罗绕典等奏。）
奏中所说"正在紧追，贼忽总聚一处，回头猛攻"，其情颇可深究，因为这种战术，乃太平军常用的阵法，屡能克敌制胜，为敌人所畏惧。《贼情汇纂》说：贼中散卒，无不知伏地阵者。但遇官军追剿，至山穷水阻之地 忽一旗偃 千旗皆偃 瞬息万人数千人皆贴伏于地 寂不闻声。我军急追，突见前面渺无一贼，无不诧异徘徊，疑神疑鬼，贼贴伏约半炊之顷，忽一旗立，千旗齐立，万人数千人，风涌潮奔，呼声雷吼，转面急趋，以扑我兵。我兵……其不转胜为败者鲜矣！此阵用于长沙，用于南昌、武昌，亦人所共见者。
又说，"伏地阵且能反败为胜，故屡用之，不更其法"（ 《贼情汇纂》卷四，《伪军制上》，见《太平天国》，第3册，117、127～131页。）。由此可知，太平军先行败退，敌兵紧追，忽又总聚一处，回头猛攻，实系太平军伏地阵之应用，《贼情汇纂》并已说明这种阵法曾"用于长沙"，所以更无疑义。太平军应用伏地阵，通常总能取得胜利，但这一次却伤亡数百人，成为太平军进攻长沙之役中最大的败仗（此次太平军遭受较大伤亡当系事实。自此次战斗以后，太平军进攻长沙即不再以正面强攻为主，而改用挖地道的办法。），原因究竟何在？这一问题，根据光绪《善化县志》所载，基本上可得解释：九月初一日，洪逆大股果全数窜省，势甚汹涌。初二日由间道攻扑小吴门、浏阳门营，官兵迎击，追奔至陈家垅，截杀无数。时常、马、王、李四镇分带官兵并参将德某、守备张国梁等统带捷勇潮勇仁勇由郴尾追，一路骚扰至跳马涧，住宿不进。向军门羽檄飞催，始于初三日至桃花段、洞井铺、井湾、黄柏桥等处地方，分营结垒，宰杀猪羊，拆毁民屋，乡民逃走一空。……贼乘我军之猝至也，半夜中途埋伏，黎明分三路扑营。我军初至，未敢出战，俱于营内施放枪炮。贼乃由黄柏桥伪败至井湾，意待追赶伏截。不料井湾我军扎有一营，枪炮齐施，前后受敌，而各营大队乘势追杀，由桃花段追至颜家冲，毙贼四百余人，生擒长发五十七名，就地枭示。自贼逆窜省屡有攻战，惟此次全获胜仗。（光绪《善化县志》卷三十三，《兵难》。）
长沙之役发生战斗的地方大都在善化县境内，光绪《善化县志》虽然也是地主阶级所修，但叙事比较详明，曲为掩饰之处较少。这一段记载中所述李瑞、常禄等进营长沙南郊的日期和事实，和敌人统帅部所奏均相符合，所记应是可信的。从这段记载来看，太平军进攻浏阳门之战和进攻常禄、李瑞等营盘之战，基本上是两次战斗，在浏阳门之战中，容或受了挫折，但重大的伤亡却发生在后一次战斗。太平军采用伏地阵的战术，诱敌来赶，不料因为未曾查明敌情，诱敌设伏之处碰巧有敌人的大兵驻扎，由于这一意外的情况，太平军反而前后受敌，以至失利。敌人防守长沙的统兵大员将此两次战斗混在一起入奏，以至有人认为太平军系在浏阳门一战中受挫。如果这样的解释不误，则可知此次太平军使用伏地阵反而遭挫，系由于有意外情况发生之故。
（六）太平军改变作战计划，分军渡湘
10月14日和15日两次战斗失利以后，洪秀全、杨秀清等决定局部改变作战部署，一方面仍然继续正面进攻长沙，但以挖地道轰城的战术为主；另一方面派遣石达开为统帅，分军渡湘水而西，另外开辟一个战场。
太平天国的领袖作出分军渡湘而西的决策，当时是十分重要、十分必要的。10月14日、15日战斗以后，咸丰皇帝大为兴奋，迭次降旨，要求统兵大员"乘此攻剿得手之时，激励将弁，合力歼擒……勿留余孽"；要求趁此"大兵云集……贼屯聚一处，并力围攻，以期一鼓歼除，为捣穴擒渠之计"（ 潘颐福：《东华续录》咸丰十七，九月十五日壬戌谕内阁，十月二日己卯大臣等。），野心很大。敌人在长沙城外东、南两面的布防，与太平军营地有的紧邻相裹，有的犬牙交错，有的还形成反包围的形势，如10月15日战后，李瑞、常禄的部队立即进驻石马铺，后来又推进到金盆岭，紧拊太平军城南阵地之背。有记载认为，当时太平军顿兵坚城，背水为营，前后均受清兵包围，从兵法上说已经陷于绝地。（参见《咄咄录·贼围长沙》。）这种估计，没有看到太平军当时仍有处于攻势的一面，自然不免过于夸大太平军的困难。但是太平军如果仍然株守于城南一隅，形势并不有利，这却是没有疑问的。这时的困难，是连太平天国本身的记载也都承认的事实，如蒙时雍后来追述其事说："因未攻破而敌者作怪，围困我们。"（《幼赞王蒙时雍家书》，见《太平天国》，第2册，755页。）同时，太平军大队屯于一处，粮食和油盐的补给发生了很大的困难。在这种情况下，太平军如果要继续进攻长沙，必须要有一个后卫的阵地。如果要从长沙撤围，更必须要突出一个缺口，作为转进的基地。当时，长沙城的东、南两路均有敌人重兵防守 只有湘水西岸 敌人的兵力较弱 而西部地区不仅油盐米谷富饶，而且有大路北通常德，南达宝庆，有广阔的回旋余地。所以，太平军在久攻长沙、主客形势渐易的不利条件下，采取分军渡湘的决策，对太平军的发展命运实有极大的关系。而湘水西岸战场的得失胜负，对长沙战役的结局，也就有决定性的影响了。
敌人对于河西地区的重要性也并非没有认识。江忠源曾向湖南巡抚张亮基建议说："贼尽聚南门外，西阻江岸，东自天心阁迤南至新开铺，皆官军壁垒，此固自趋绝地，惟贼所掳民船尚多，时过江掠食，虑其渡江筑垒，徐图他窜，请以一军西渡扼土墙头龙回潭之要，渐逼渐进，驱其归巢，可尽歼也。"（《江忠烈公行状》。）张亮基很同意这个意见，但是没有办法执行。敌人的内部是分崩离析的，负有最高统帅责任的赛尚阿、徐广缙此时仍远驻衡州，城内的统兵大员各不相下，不能集中使用力量，这也就是敌人的兵力虽然已经大大增加，但他们并不能占到什么便宜的重大原因之一。尤其是敌人的主要将领向荣和张亮基不和（数月前，张亮基在云南巡抚任内曾上奏弹劾向荣"夸诈冒功，饰智欺人"），不理睬张亮基的意见。有记载述其事曰：亮基……议以一军驻土墙头龙回潭，扼贼西窜，而城内两巡抚，一帮办，两提督，城外十总兵，莫相统率，令出多梗。亮基乃白赛尚阿檄向荣赴西路督战。（光绪《湖南通志》卷八十九，《武备十二·兵事四》。）张亮基要求向荣速赴河西扼守，向荣根本不置理。张亮基以利害要挟他，向荣向张亮基发泄怨气说："身是已革提督，贼从此窜，不任咎也。"（《江忠烈公行状》。）他后来虽然接受赛尚阿的命令渡湘作战，又凶狠地尽他的反动本分，但这一次却丧失了时机，因为石达开的部队已经迅速地控制了河西的要害地区。
（七）石达开渡湘西进的成就和水陆洲战斗的胜利
石达开率部渡河是在10月17日，即浏阳门和井湾战事失利之后的两日，这说明洪秀全、杨秀清等的决策和石达开的行动是非常果断和迅速的。敌人的奏报曾及其事，而其他官私文献所载尤详：
贼复遣其党石达开渡湘而西，筑数大垒，兼掠阳湖晚稻供贼粮。（《江忠烈公行状》。）
（九月）壬子，是夜晚分股渡南湖港，筑垒龙回潭，又渡见家河（即靳江河）而南，踞阳湖村（李滨：《中兴别记》卷四。）。
（初五，10月17日）贼诡由朱张渡过河分屯靳江河市铺屋，并搭造浮桥，往来如织。初六日延扰及象鼻坝龙回潭等处，而洋湖晚稻正熟，亦赍寇粮矣。初七日分扰岳麓、金牛岭，焚劫潆湾市，向军门遂移营河西以扼之（光绪《善化县志》卷三十三，《兵难》。）。
初三四日，当事计贼将窜，差令箭循河谕各船只远避，奈靳江一带枯船渔舟先为所掳，故贼得畅行无阻。（光绪《善化县志》卷三十三，《兵难》。）
石达开渡湘以后，控制了上述龙回潭等要害之地，以粮食接济城南大军。在水面上，一方面配置大批木簰船只和炮船，既利运输，又能作战；另一方面又用船搭成浮桥，联络东西两岸，控制了东西数十里的阵地。从此，进攻长沙的太平军就不再局处于城南一隅。
湘水以西位于长沙城西南十五里的龙回潭，是军事和交通的要地，有大路西北通宁乡抵常德，西南达湘潭至宝庆。常德的地主阶级闻知石达开率部西渡，"一日数惊，惶恐迁徙"。太平军控制了这片地区，无论能否攻克长沙，其"漫然不可复制"之势，实际已成定局。所以咸丰皇帝闻讯极为着急，迭次严令徐广缙等"必须将西岸之贼痛加剿洗"，必须"将窜赴西岸之贼先行剿洗"（ 潘颐福：《东华续录》咸丰十七，九月十九日丙寅及二十二日己巳谕军机大）。敌人见局势严重，除由向荣亲赴河西督战外，不得不抽调总兵常存率兵两千屯河西，并屡从城南派马龙、邓绍良、张国梁等前来会攻。在衡州逗留不进的钦差大臣徐广缙也赶忙派提督福兴带绿营兵两千、潮勇六千余来河西"会剿"。这时驻湘潭的已革钦差大臣赛尚阿，竟亲自出马，督率知府朱启仁所带潮勇三千人来进攻阳湖一带的石达开部，这是赛尚阿受任为钦差大臣一年多以来从来没有过的事。石达开率部西渡之初，兵力只有两三千人，自10月17日渡河以后，于20日、21日、25日、27日、28日、29日、30日，迭次击败来犯的敌兵。敌人除烧毁民房以外，一无所得。此外，河西的太平军还于24日、25日配合河东部队出击，东西声势联络，东岸太平军也向西岸增兵筑垒，扩大阵地。在这种形势下，受任"专剿河西之贼"的向荣，愤而亲自出马，于10月30日亲率"劲卒"三千余人，进犯河西战场上太平军的重要据点水陆洲。
长沙以西的湘江水面，宽达七里余，水陆洲（古称橘洲）即在湘江中间，分江水为东、西两股，洲东系湘江正流，洲西水面较小，也可通舟。水陆洲南北数里，形如匹练，南与牛头洲紧接相连，正是联络东西岸的要地。河西地区的要隘如土墙头、龙回潭既被太平军控制，敌军屡攻不能得手，向荣乃决意大举进攻水陆洲，企图楔入东西两岸的太平军中间，截断太平军的联络。这一次军事行动是凶狠恶毒的，但其结果却是石达开的部队大败向荣。王定安记其事说：
荣欲夺水陆洲，古所称橘洲也。四面环水，或以险绝谏，荣易之。甫渡，贼绕洲尾袭其后，部卒三千皆溃。（王定安：《湘军记》卷一，《粤湘战守篇》。）
左宗棠、郭嵩焘记其事尤详：
（石达开）之渡西岸也，留贼屯洲尾为声援。向公拟先剿之，九月十九日亲率劲卒三千余，由西岸渡江至洲北，整队而进。贼尽匿洲南树林中，时出零骑诱官军。向公督所部放枪击贼，贼走避林中，徐从林旁出，斜抄官军后，官军初为林木所蔽，不及觉，比贼帜微露，则疾趋如风，官军惊溃，健将游击萧逢春、都司姬圣脉战殁，士卒死者千余，向公与河北镇总兵王代琳（应为王家琳）骑善马得免。城上诸军望见，为之夺气。（《江忠烈公行状》。）
水陆洲一战是太平军进攻长沙的八十一天战斗中所获得的最大的胜仗。敌人溃败的情形，除上引记载外，《忠王李秀成自述》、《洪仁玕自述》、光绪《善化县志》、光绪《湖南通志》等所记大略相同，而敌方统帅向主子的报告却含糊其辞，多方掩饰真相。（《剿平粤匪方略》卷十八11月13日（十月初二日己卯）赛尚阿等奏称，水陆洲之战，向荣亲督官兵渡河，"该匪先从树林出贼数百拒敌，总兵马龙亲率兵勇开放枪炮，毙贼多名。该匪不能抵敌，即时败回。复从林内拥出贼千余人，经总兵王家琳督率官兵横冲而出，贼匪纷纷倒地，仍望林内奔回，我军连烧贼踞村房数处"。此处所谓"横冲而出"、"纷纷倒地"，实极尽含混掩饰之能事。）但事实是，自这一次战斗以后直到11月30日太平军撤长沙之围的一个月中间，除了11月7日有张国梁、朱启仁小股"会攻浮桥河面"进行骚扰外，向荣再也不敢在河西战场进行战斗。巡抚张亮基愤甚，拟亲自督兵渡河赴龙回潭攻打石达开，后又借口巡抚出城会动摇人心，终未敢实行。太平军长沙之战持续两月余，在敌人的重兵反包围中仍能全师撤围转进，开辟新的天地，重要的原因在于分军渡湘的方针十分正确，而河西战场之所以能够稳如磐石，实以水陆洲一战为首功。
（八）太平军挖掘地道续攻长沙