占领了92高地后，国民党军一六九师又组织两个团的兵力，在督战队监督下，每个波次以两个营的兵力，连续冲击101高地，受阻时，就以炮火实施报复性轰炸，接着再组织冲击，守军八十二团二营四、六连，在营长侯长禄的指挥下，沉着应战，时而以1个班在阵前出击，时而出现在山腰国民党军的侧后，用爆破筒向国民党军投掷，当一六九师逼近山顶阵地时，二营的战士们以弹坑为工事，以国民党军尸体为依托，放近了距离猛烈开火，顽强顶住了国民党军的连续冲击。
为配合正面进攻，国民党军采取了两侧迂回的战术，在高地东侧，已占领石头山高地的国民党军，进占了孙屯，国民党军约1个连的兵力，占领了下湾子东南的94高地，对101高地形成了包围态势。
贺师长立即命令，动用八十二团三营，歼灭突入孙屯之国民党军，令八十二团教导队和团特务连部分战士夺回94高地。当时，八十二团鲁团长和方政委负了伤，由副团长郭文献、参谋长杨德荣、主任郑文翰指挥战斗，立即组织三营从多方向对孙屯发起反击，在屯内展开巷战，国民党军立足未稳，正在巩固阵地，受到反击，孤立无援，不敢恋战，仓皇后撤了，三营一直追到十里岗子，又抓了20多个俘虏后撤回。
向94高地反击的部队，一直摸到山下后，迅速跃上高地，以突然猛烈的火力杀伤国民党军守军，夺回了高地。此时，进占下湾子的国民党军也被打退了。迂回失败后，13时，国民党军一六九师又以两个团的兵力向101高地发起了大规模的进攻，经反复争夺，至14时101高地阵地前尸体堆成了小山，国民党军的督战队也失去了作用，接着又以“金元券”利诱，组织了300多人的“敢死队”，刚刚冲到山腰，即遭到迫击炮火的严重杀伤，冲到山上时，二营一面进行喊话，进行政治瓦解，一面以火力相配合，使国民党溃退下去了。
接着国民党军又由国民党党徒和尉级军官组成了“效忠党国先锋队”，排成一字队形，排成五六道人墙，在炮火的掩护下，向101高地开始了进攻，前面的倒下了，后面的又冲上来，由于伤亡加大，二营阵地被国民党军突破，展开了肉搏战、白刃战，有的战士身负重伤，还坚持战斗，用双手狠狠掐死国民党军；有的腿部负伤，不能站立，当国民党军逼近时，拉响了手榴弹，壮烈牺牲，激战20多分钟，终于将国民党军打了下去。
15时，国民党军又组织了两个营的兵力，三面包围了101高地，八十二团二营经大半天的苦战，伤亡甚重，打光了子弹、手榴弹后，撤出了阵地，至此，城东高地全部被国民党军所控制。纵队首长得知这一情况后，感到形势十分危急，梁司令员、周政委指示，二十八师在天黑之前务必夺回城东高地，并决定由三十师八十九团抽调1个营增援城东高地。
18时，由八十二团、八十四团三营、八十九团二营集中了5个连的兵力，向城东高地进行反击，贺师长亲自做了战斗动员，在炮火的掩护下，八十二团一营主攻101高地，八十四团三营从两翼配合；八十二团二、三营分两路直取高家屯、石头山与92高地。
八十二团一连在战斗英雄、副连长倪恩善率领下，灵活地避开101高地守军的火力，登上101高地的山腰，连续爆破了4个机枪火力点，把红旗插上了高地，八十三团三营也从两侧冲上来，同国民党军展开了白刃战，守军1个连被全歼。三营也乘势攻上了石头山和92高地，至18时50分，城东高地全部被夺回。
当日，国民党军新二十二师也向大虎山进行了猛烈的进攻。其1个营的兵力，向王家窝棚阵地进攻，被十纵队三十师击退。八十八团二、三营经激战，守住了大虎山火车站和青台泡阵地。八纵六十五团在大虎山东南阻止了国民党军新六军二十二师六十五团的迂回，连续打退6次冲锋，坚守赵家窝棚的一营伤亡较大，副营长肖荣悦负重伤，一连副连长蒋林布组织一排同国民党军展开了白刃格斗，肉搏中除3人外，全部负伤、牺牲，蒋林布副连长身负重伤后，拉响了手榴弹，与国民党军同归于尽，在烈士黄召化、刘春甫、刘海洲、邵才、徐志远、杨宝珍、杨振宽、周北清、贾贵、张彬、冯振奎、张顺德、王勤禄、周玉迟等14人的刺刀上都留下血迹，战后，纵队授予六十五团一连“刺刀见红”锦旗一面，一连一排荣获“英雄排”的光荣称号。
在黑山城北方向，国民党军七十一军以4个团的兵力向大、小白台子阵地发起了进攻，担负一线防御任务的二十八师八十三团三营八连，全部由朝鲜族战士组成，从7时开始，七十一军九十一师以两个团兵力向大白台子连续冲击了6次，并曾一度突入了阵地，八连抗住了国民党军的冲击，守住了阵地，战后被师授予“钢铁连攻得勇猛，守得顽强”奖旗一面。国民党军约1个团连续两次向小白台子阵地进攻，被二十九师八十五团击退后，缩回塘坊，当夜，八十五团1个连，又向小新屯出击，歼灭了国民党军1个连。
23日至25日，国共两军对黑山一线阵地的争夺达到了白热化，十纵队及八纵队、一纵队三师、骑兵一师等部队以顽强的意志和信心，英勇拼搏，完成了东总交给的任务，为全歼廖耀湘兵团做出巨大的牺牲，为纪念这次战役中牺牲的烈士，二十八师在黑山县城北高地上修建了纪念塔，现为黑山革命烈士陵园。
就在黑山进行阻击战时，东总已经注意到国民党军从营口撤退的可能，20日，东总电令辽宁省军区副司令员边章伍、政委张秀山、参谋长金振钟：“我攻锦部队本晚开始北移，准备歼灭新立屯、彰武之敌12个师，另该敌可能缩回沈阳，向营口逃跑。我军如一发现此情况时，我主力即将在牛庄、营口之线过河歼灭逃敌。盼你们注意保护浮桥，并迅速再架第二座浮桥，以便我大军随时东进。”东总又令独立二师急速达营口布防，但同日13时，又改变了决心，向中央报告：国民党五十三军一三○师及在辽阳之五十二军第二师均已到巨流河、新民地区，在铁岭的五十三军部队亦有撤退象征，可见国民党军已开始向锦州总退却，东总决心照原定计划在新立屯、黑山地区与敌决战，辽南独立二师已无去营口之必要，令其至新民以西箝制国民党军。
22日早晨，独立二师从大虎山出发，23日到达田庄台时，接东总电令，转向黑山北半拉门前进。就在这一天，国民党突然以五十二军1个团抢占了海城、牛庄，接着又直趋营口。
10月24日中央电示：“五十二军一部且已进占海城、牛庄，别敌人准备以营口为其两条退路之一，已甚明显。敌主力在黑山、北镇地区被我歼灭时，其溃逃部队亦可能退向营口。因此，你们应从各独立师中抽出一部向南，歼灭鞍山、海城、牛庄之敌，并控制营口，阻塞敌人向海上的逃路。”
根据中央军委的指示，东总调整了部署，决定要切断国民党军去营口、沈阳的退路，对西进兵团组织围歼态势。
24日，当独立二师北上到达盘锦时，东总参谋处处长苏静传达了作战命令，独立二师以轻装前进，速向胡家窝棚、谢家窝棚、元山子一带穿插，阻止廖耀湘兵团东退。25日凌晨，独立二师前卫四团，在盘锦东升以北地区，与国民党新六军的骑兵搜索队遭遇，并将其歼灭。从俘虏口中得知，廖耀湘兵团沿大虎山至台安公路，向营口总撤退，前卫是四十九军一○五师的1个团，其后是新六军，此时四十九军已经到达半拉门、励家窝棚以南地区。
独立二师针对这一情况及时进行了研究，做好了迎战准备，决心以勇猛的战斗行动，造成东野主力到达的假象，坚决阻击东进的国民党军。拂晓，在大虎山至台安公路与绕阳河交汇处六间房以南地区，与国民党军一○五师的前卫营遭遇了，独立二师四团先敌开火，先敌展开，先敌冲击，用了20分钟，歼国民党军前卫营，一○五师被冲散，向贺家窝棚溃退，并就地组织防御，四十九军军长郑庭笈误以为遇上了东野主力部队，堵住了去营口的退路，于是停止了前进。此时，八纵队二十三师和二十四师分两路急速北上，二十三师经过4个小时的急行军到达了六间房地区，师领导当即命令，六十七团占领了后六间房，六十八团占领杨家窝棚，六十九团占领六间房，为师的预备队。
8时许，国民党军一○五师重点向六十七团阵地发起多次进攻，均被打退，其一部又向前后尖岗子外逃，企图东渡辽河，八纵队奉命急迫。
八纵队二十三师坚持战至黄昏，堵截了国民党军辎重车辆，击溃了骑兵的冲击，守住了阵地。郑庭笈在1964年11月11日，写给八纵队司令员段苏权的信中说：“第八纵队在六间房战斗的胜利，使国民党廖耀湘兵团向营口撤退的计划完全失败，后来被迫向沈阳撤退，在解放军各纵队的重重包围中，只用两天时间，廖耀湘5个军全部被歼。”
当天战斗一打响，国民党四十九军一○五师前卫团就与师、军失去了联系，四十九军也找不到廖耀湘兵团部，只能同半拉门的新三军第十四师、励家窝棚的新六军新二十二师联络，于是，直接请示了沈阳的卫立煌，下步如何行动。17时，卫立煌回电，令四十九军（一○五师、一九五师）率新六军新二十二师、新三军第十四师立即向沈阳撤退，但此时，廖耀湘根本不知道通往营口的退路已被截断，四十九军已改变了方向，廖耀湘预定的撤退计划被打乱。
25日，国民党新一军暂五十三师为策应廖耀湘兵团的南退，从辽中的卡力马西渡辽河，经通江子向台安方向前进，由于八纵队已占领了阵地，对八纵队翼侧形成威胁。10时，独立二师奉命转向台安方向，实施堵截，16时左右，独立二师五团在台安城东北2.5公里处的王家窝棚与国民党军暂五十三师二团团部遭遇了，五团前卫营立即发起了冲击，拦腰斩断了暂五十三师的行军纵队，歼灭了前卫营，打掉了二团团部，俘虏了二团团长，独立二师五、六团并肩展开追击，在辽河岸边的张荒地将二团外逃残部歼灭，少数渡河东逃。从俘虏口中得知，国民党军暂五十三师师部及一团，已过辽河进至文登堡，就地组织防御，三团还在辽河东。独立二师四团又向暂五十三师师部及一团，发起攻击，歼灭其一部，大部被迫至辽河岸边歼灭，少数东逃辽中。与此同时，独立二师六团消灭了地方部队后，又占领了台安县城，歼灭了暂五十三师，有力地保证了八纵队防御的稳定。
虽然西进兵团去营口的路被截断，但营口仍被国民党第五十二军抢占了。25日18时，中央军委给林、罗、刘及东北局发电：“你们事先完全不估计到敌人以营口为退路之一，在我们致电指出之后，又根据五十二军西进的不确实消息，忽视对营口的控制，致使五十二军部队于24日占领营口，是一个不小的失着。”
但是，对西进兵团向沈阳的退路问题，事先做了预测和考虑。
10月20日，东总令六纵队抢占了彰武后，24日，进至泡子地区附近隐蔽，五纵队仍在阜新东北广裕泉地区。10月24日，国民党西进兵团撤退的意图明显，19时，东总电示，五、六纵队立即急进到新立屯至半拉门一线地区，卡住通往沈阳的退路。五纵队决定成两路纵队开进，以第十三师、十五师组成右纵队，沿拉各拉、英桃莫、那杜营子向新立屯以东之塘泡、六合、五家子、小磨子、南窑前进。以第十四师、纵直为左路纵队，沿纪家店、朝北营子、三家子向新立屯以东董家窝棚、前后窝棚山、东西二道岗子前进，25日凌晨1时出发，经过18个小时行程100多公里，到达了指定位置。六纵队于24日23时出发，兼程南进，25日12时，十六师到达半拉门西南二道境子、刘家窝棚南北地区，十八师进至靠山屯、郭家窝棚南北地区。
在行军途中，歼灭了国民党军1个骑兵连，尾追了新三军的东撤部队，在半拉门以西靠山屯，冲散了六兵团部的特务营，截获了十几辆卡车的油料和弹药。19时，东总又命令，六纵队以两个师并肩急速进击，以十六师进至大虎山以东十八家子一带，十八师向励家窝棚、十七户方向，于24时前，到达指定位置，堵截国民党军东退去路。当廖耀湘得知这一消息后，马上意识到，东总把去沈阳的路截断了，继续下令向营口撤退。
百里穿插巧歼敌
在黑山阻击战的激烈进行时，根据东总的部署，攻锦的部队向黑山、大虎山方向急进，与原在黑山、大虎山、彰武地区的十纵队、五纵队、六纵队、一纵队三师、独立二师、内蒙骑兵一师对西进兵团形成合围态势。八纵队于23日到达大虎山地区后立即加入了战斗。
一纵队于10月20日从锦州南杏山出发，经三天四夜的急行军于24日到达指定地点，其一师进至药王庙子地区，二师进至岗岗营子地区，配属给十纵队的一纵队三师于21日归建，抵四堡子待机，但仍受东总直接指挥。
25日一纵队向杨家窝棚西山、王家屯方向攻击前进，三师在中，一师在右翼，二师从左翼迂回，断其退路，国民党军向东突围，其一部被歼。二纵队从锦州以西出发，经义县、阜新地区，25日，过闾山进至白厂门地区。三纵队奉命由锦州地区出发，沿沈山公路东进，23日，至北镇地区，25日，向沈家屯、拉拉屯攻击前进，国民党军后撤，三纵队乘势展开了追击。七纵队于21日晚，从锦州市郊出发，22日，进至大凌河地区待命，24日，抵羊圈子、腰路子、三家子一带，25日晨，进至中安堡、青堆子地区。九纵队随八纵后跟进，从右路东进，经6昼夜的强行军，于26日进入大虎山地区。
人民解放军顽强阻击南逃的国民党政府军队经过25日的战斗，廖耀湘越来越感到形势不妙，当晚，廖耀湘仍不知去营口的路已断，组织部队继续按计划向营口撤退，令七十一军接替新六军一六九师及二○七师三旅的防务，掩护兵团主力东撤，七十一军因作战疲劳，怕夜间交接易引起混乱，拟改在26日早进行。新六军进至大虎山以东与新二十二师会合，拟于26日带二○七师三旅，随新三军后，向营口撤退，廖耀湘兵团部及新六军军部驻在胡家窝棚，新三军军部、新一军军部均在胡家以东地区，四十九军部在大虎山至老达房子公路上的陈家窝棚。国民党军第六兵团被东野主力包围在绕阳河以西、黑山至大虎山以东、无梁殿至半拉门以南、魏家窝棚以北约120平方公里的地域内，已完全失去了主动权。
25日，东总制定了围歼西进兵团的部署，五、六纵队在半拉门向东南方向出击，重点卡住去沈阳、台安的退路，一、二、三、十纵队在黑山以西向东展开突击，七、八、九纵队在大虎山以南向北展开突击，重点截住东退台安、营口的退路，要求各部队积极动作，压缩包围圈，迅速分割，以果断的行动围歼廖耀湘兵团。