首战紫荆山
最先进行的是大小紫荆山争夺战。紫荆山位于锦州城东1．5公里处，是锦州东面的一处天然屏障，南与南山高地相对峙，中间是1公里宽的平地，为进出锦州东的通道，北宁铁路、公路及小凌河由此穿过。国民党军把这里作为城防的一个重点地区，由新八军暂五十四师防守，筑有部分野战工事和永备工事，组成了一道道严密的火力网。10月4日6时，八纵队二十三师六十九团三营在炮火的掩护下，向大紫荆山发起了攻击，经过2个小时的激战，攻占了大紫荆山的主峰阵地，歼灭国民党暂五十四师三团1个排，俘37人，后将该高地交由二十四师七十团一营三连控制。
5日，六十九团根据纵队的指示，向西猛插，袭占了北大营东500米的姚屯，逼进北大营。6日6时30分，二十三师六十八团三营在炮火的支援下，经过2小时激战，占领了紫荆山南侧的小紫荆山，全歼守军暂五十四师三团六连，毙伤55人，俘66人，至此，锦州东面的要道被八纵队所控制。
国民党军十分慌乱，为夺回失去的阵地，于当日11时，以1个营的兵力，进至小紫荆山西南侧，在炮火和空中火力的支援下，猛攻小紫荆山阵地，防守部队八纵队二十三师六十八团八连占领阵地后，思想麻痹轻敌，没有改造工事，做好抗击反扑的准备，并过早撤走了阻援部队，在战斗中失利，12时，小紫荆山阵地又被国民党军夺回。
14时，国民党军依托小紫荆山又向大荆山进攻，八纵队二十四师七十团一营三连顽强扼守，顶住了国民党军炮火、飞机和步兵的合击，连续打退了4次冲锋，毙敌100余人，守住了阵地，战后八纵队授予该连“顽强守备”锦旗一面。小紫荆山的失守一事也使八纵队引为教训，多年念念不忘，以教育部队。
外围战斗的展开，使城内守军有了恐惧感，范汉杰原来认为，锦州有精心修筑的钢筋水泥既设工事，又以3个军的兵力防守，加之有利的地形条件，至少可以固守两三个星期，葫芦岛方向又可登陆部队前来解围，失守的危险性不大，所以他胸有成竹地把妻子接到锦州，以镇军心。但到了9月末，解放军频频向辽西运动，城内国民党军高级军官见形势不好，纷纷把家眷送走了，而范汉杰妻子却仍然没走。
10月6日午后，范汉杰在家召集守城各部队司令官们开会，参加的人员有：冀热辽边区副司令兼辽西行署主任贺奎，锦州指挥所参谋长李汝和，锦州指挥所二、三、四处和卫生处处长，辽西师管区司令兼锦州炮兵指挥官黄永安，第六兵团司令官卢浚泉，第九十三军军长盛家兴，新八军军长沈向奎，空军锦州指挥所主任孙中华，锦州警备司令部参谋长王育生，锦州第十兵站总监部总监黄炳寰等。会上分析了当前守城的形势，大家议论了一阵子，黄炳寰特别讲到，城内的后勤保障已经出现了严重的困难，在场的人总的感到靠援军来解救锦州的希望不大，对防守锦州都没有多大信心。最后范汉杰决定，乘东北野战军尚未完全合围之际，撤出锦州，与锦西守军夹击塔山，而后集结于锦西，大家也一致同意这个意见。
范汉杰令九十三军留下1个师作掩护，其余各部马上做好突围准备，利用夜间轻装撤退，只带武器和重要文电，不准带任何行李，把所有仓库都烧掉，家眷随行。突围的计划分别报给了蒋介石和卫立煌，但没有得到批准，卫立煌来电话指示：“锦州坚守不动，以免影响全局”，并令范汉杰要固守待援，加强防守，城内守军只好终止了突围行动。
部署攻锦
与此同时，东北野战军正按计划进行着紧张的攻城准备，制定方案，调整部署。10月7日，林、罗、刘召集第二、三纵队和炮兵纵队的首长，来到锦州城北5公里的帽山，冒着国民党军飞机和炮火的干扰，察看了地形，现地明确了攻击目标和攻击点，要求集中优势兵力、兵器从城北作重点突破，力求迅速打开突破口，以重兵向纵深发展，扩大战果，乘守军溃败混乱，分割围歼。
同一天，又向攻锦各部队发出电示：“我军决先歼东半城敌人。
七、九两纵应准备先歼灭中兴大街以东之东关区（今龙江里、安乐里、菊花里一带）、协和区（今国和里、市场里、安和里一带）、正阳区（今吉庆里、白日里、锦铁里一带）、紫明区（今榴花里、花园里、兰花里、五里营子里一带）的敌人，我二、三纵队应先歼灭大岭区（今达子营、五姓屯、白老户屯一带）、向阳区（今文政里、正大里、劳保里、新制里、康宁里）的敌人。
八纵应依照地形条件或首先协同歼灭紫明区之敌，或首先协同歼灭向阳区之敌，由该纵自定。各部准备以团为单位打一条街。方针上须首先歼灭较弱的敌人和较易夺取的地方，我主力不要首先攻击坚固难夺取的建筑物，而要先吃软的，后敲硬的。对强固的建筑物，并不在兵多，而在靠准备充分和火力掩护夺取之；但对妨碍我主力展开和运动的高地和建筑物，则必须坚决夺取之。二、三两纵分界线，由三纵首长规定，七、九纵队分界线由七纵首长规定，各纵在自己作战地区内仍须进行有重点的攻击。”
10月7日，林彪听了作战处长苏静关于攻打义县的详细情况汇报，特别是对部队攻城前挖壕接敌的经验很重视，立即电示攻锦各纵队、各师：“此次锦州战役各部需要充分发挥义县战斗中挖交通沟的经验，各部须严守以下原则：
（一）每个师须以6个营的兵力（2/3的兵力），全力用于挖交通沟，只留下担任尖刀的部队则在后面进行充分的突击准备的军政工作，绝不可只依少数部队挖交通沟。
（二）挖交通沟时要有不怕伤亡、不怕疲劳的精神，大胆进至距敌五六十米处，沿途展开由前向后挖，或前后同时挖。
（三）每个师要挖5条或3条交通沟。
（四）每条沟须高宽各1．5米。
（五）挖沟部队可于夜间接近敌人挖，白天撤回休息，以少数部队控制交通沟。
（六）挖时先须以卧倒姿势挖卧沟，然后逐渐挖成站沟。
（七）以上指示必须坚决执行，不可懒散、怕疲劳不执行。今后我东北全军的基本任务是攻大城市，故各部须在此挖沟中在思想上与作风上打下坚固基础，则今后作战就增加了重大的必胜因素，只要我肯挖交通沟，则不管敌火力如何激烈，工事如何坚固，都将使其大大丧失作用。
（八）各部应立即开始向着自己的攻击目标和地区挖交通沟，此次战役结束后须将挖交通沟作一总结检讨报告。”
10月9日，林彪、刘亚楼来到帽山东南的155高地，单独向三纵队司令员韩先楚进一步明确了任务，又到二纵队了解对作战意图的理解情况，仔细察看了地形。将攻取锦州的最后决心，以林、罗、刘首长的名义向中央作了报告，决心以5个纵队（二、三、七、八、九纵队）加炮兵纵队攻城，以1个纵队为总预备队。具体部署是：以二、三纵队、六纵队十七师与炮兵纵队主力担任主攻，由城北及西北向南攻击；以七、九纵队及炮兵纵队一部，由南向北攻击；以八纵队由东向西攻击。第一步歼灭城东半部之守军，第二步歼灭城西半部及飞机场之守军，一纵队为总预备队。这个报告得到中央的同意，9日，电示：“部署甚好，望坚决执行之”。
10月12日，第二纵队司令员刘震、政治委员吴法宪下达命令，对本部攻打锦州作了具体部署：纵队的攻击目标为白云公园（今儿童公园东侧）。
（一）四、六师在13日10时30分继续肃清团管区、师管区及周围据点。
（二）五师配属炮纵炮兵第一团十榴（美105毫米榴炮）、野炮（日三八、九○式）各1个营、纵队炮兵团及坦克大部，担任攻城突破任务，并于13日17时进入团管区接替十六团、十二团阵地，构筑攻城工事，务于14日上午7时前，完成攻城一切准备工作。
（三）四师为二梯队，配属坦克一部，十团突破时归五师指挥，突入城内后归还建制，担任四师的一梯队。
（四）六师为三梯队，以1个团控制十七团原阵地，对付国民党军暂十八师可能的出击，保障纵队右翼安全，该团以两个营控制小齐屯及以东300高地和观音洞阵地，另以1个营进占罗台子、高家屯一线，构筑阵地向飞机场警戒。
（五）攻城突破后，纵深战斗炮兵配属如下：纵队炮兵团第一营及炮纵迫击炮团八二迫击炮营配属四师，纵队炮兵团第二营及化学迫击炮连配属六师，炮纵第一团野炮营及纵队炮兵团重迫击炮营（欠1个连）配属五师，所配属之炮兵归各师首长指挥；突破后炮纵第一团十榴炮营留原阵地，待令加入纵深战斗。
（六）纵深指挥所第一步在二郎洞，第二步在团管区，第三步另通知。纵队后方医院在麻地。
10月11日，第三纵队司令员韩先楚、政治委员罗舜初、副司令员沙克、副参谋长何振亚下达了作战命令：根据东总的作战部署，二纵队、三纵队、六纵队十七师及炮兵纵队一部首先突破大岭区、向阳区，并继续攻击锦州车站及其以南地区，与七、九纵队会师，而后向东西两面发展，先歼灭锦州西部守军，而后继续扩张，配合七、九纵队全歼锦州守军，于10月14日9时发起总攻（注：后总攻时间改为11时）。
各兵团攻击部署：
（一）第二纵队配属炮纵十榴炮、野炮、迫击炮各1个营、战车1个连，在锦州城西北由师管区（今二○五医院）附近实行突破，成功以后以1个团向辽西行署（今铁北粮库院内）发展，配合三纵队之七师围歼守军，二纵队主力向锦华区（今锦华街附近地区）、北关区（今北门口北铁路以南地区）之间发展，与三、七、九纵队会师后西转，以达全歼该区守军。
（二）第三纵队及十七师在锦州城正北（大岭区东半部），从省公署附近突破，成功后以一部攻取辽西行署，三纵队主力及十七师向锦州市场（火车站西南）发展，与二、七、九纵队会师后向东发展，以求全歼该区之守军。
（三）第三纵队及十七师部署如下：第七师配属炮纵第一团三营（野炮营）5个连、迫击炮团1个营、战车1个连、九师1个山炮连。
于10月12日8时，开始攻打配水池及附近之地堡群，成功后速作突破锦州城准备，于14日9时，与八师并肩（在八师右侧）由省公署方向实施突破，而后向指定地区发展。第八师配属炮纵迫击炮团一个营及纵队炮团两个营，于10月12日，开始攻打“大疙瘩”高地以及西南之地堡群，成功后速作突破锦城之准备，于14日9时，与七师并肩（在七师左侧）由省公署东侧突破，成功后以一部巩固突破口，围歼神社之守军，其主力与七师并肩向指定地区发展。第九师待七、八师投入纵深作战后，随七、八师跟进，以一部接替七师突破口及省公署阵地，保证右侧之安全，其主力向指定地区发展。第六纵队十七师为预备队，依情况发展，预定由车站附近向东或向南发展。
（四）纵队配属各师炮兵，归各师直接指挥，其余担任对守军炮战，并以主要火力援助二、三两纵队主攻部队之前进。
（五）第二、三两纵队作战分界线以五姓屯、小许屯（含，今华光厂附近）、辽西行署（不含）以西归二纵队，以五姓屯（不含）、小许屯（不含）、辽西行署（含）以东归三纵队。
（六）战斗发起时，三纵队指挥所，第一步在姜家沟北山，第二步进到配水池，第三步进到省公署。三纵队收容所在康家屯。
10月13日，七纵队司令员邓华、政治委员吴富善命令：七、九两纵队作战方针由南向北猛烈突击，求得迅速与二、三纵队会师，以分割守军并逐点包围各个歼灭，于14日7时（注：后改为11时）总攻。
任务区分与兵力部署：
（一）九纵队配属炮纵二团4个连由牡丹街（今安乐里）、太子街（今安乐里）方向突破向北攻击，与三纵队会师，歼灭车站一带之守军。
（二）二十一师配属炮纵二团约5个连，由小凌河方向突破，沿小凌街、女儿街向北突击，与三纵队会师，与右翼九纵队友邻部队加强联络。
（三）二十师配属纵队炮兵3个连及十九师炮兵营（归二十师指挥），由大凌街突破，一部兵力向老城攻击，主力向西北方向发展，与二纵队会师，并与右翼二十一师加强联络。
（四）十九师（欠炮兵营）除一部佯攻西关，主力则控制于机动位置，为纵队第二梯队，以策应纵深及西关一带之作战。
（五）纵队警卫营（欠一个连）及纵队侦察队一部归十九师指挥，控制四道沟北山及女儿河南岸之防务。
（六）纵队后勤于乾河沟，设兵站接收伤员，于七里台设弹药补给站。纵队指挥所设在老湾西山。
10月12日，第八纵队司令员段苏权、政治委员邱会作发出作战命令：根据总的作战方针，第一步扫清被服厂（今锦州纺织厂）、八家子及北大营西南梁据点，第二步在瓦斯会社（今市煤气公司旧址）东北角突破进入纵深。
（一）二十三师配属纵队炮兵营，于13日7时13分开始，以坚决迅速手段攻歼被服厂、八家子之守军，扫清攻城前进障碍，占领被服厂后继续向城墙逼近，并巩固被服厂，坚决打退守军反击，而后为纵队预备队，准备在二十二师突入城后，向西南前进到义和街、龙江街、松花街，首先截断紫明区的暂五十四师撤向老城内，后连续攻击紫明区之守军。
（二）二十四师配属一纵炮兵团，于13日17时30分开始攻歼北大营西南梁地堡群及地堡群与城墙之间一切外围据点，攻占后以一部兵力固守，并防止守军反击。该师主力准备在二十二师突入城内后跟进。从东棉纺织厂以北直向第六兵团司令部方向前进，配合二十二师首先歼灭务本街（伪满时期为雾岛街，今铁中街）、富贵街（伪满时期为富士街，今铁南街）之守军，并以一部兵力监视第六兵团指挥所，主力歼灭忠烈祠（今辽沈战役纪念馆院）东南地区之守军，或准备歼灭六兵团司令部。
（三）二十二师应于14日8时开始（注：后改为11时），担任从瓦斯会社东北角突破城墙，突破后，如东棉纺织厂工事坚固，短时间难攻下，该师主力应迅速向第六兵团指挥所前进，首先歼灭务本街、富贵街之守军，而后准备攻歼第六兵团司令部或回攻东棉纺织厂。
（四）攻城时，纵队炮营、一纵炮团及各师山炮营统归二十二师指挥，该师应在二十三师和二十四师攻击被服厂及北大营西南时，派参谋去联络上述炮兵部队，以便外围战斗结束后，进入新炮兵阵地。
（五）作战分界线：妙义街（含）（今徐州街附近）以北归二十四师，妙义街（不含）以南、榛名街（含，今体育场附近）以北归二十二师，榛名街（不含）以南（今解放路南）归二十三师。
（六）纵队野战医院设余积屯，该院前进救护所在龙王庙（今大业东北）。12日24时纵队指挥所前进到小紫荆山下水泥碉堡指挥。
10月12日，九纵队司令员詹才芳、政治委员李中权命令：决心以二十五、二十六两师配属野榴炮兵4个连担任突破，二十七师（欠八十一团）为预备队。