锦州守军第93军和新8军，一为云南部队，一为新编部队，战斗力不强；锦州地势外高内低，不利于防守；防御体系主要以坚固工事为依托，但因缺乏材料，未能全部完成。为了增加防守力量，沈阳“剿总”下令自9月27日开始空运第49军援锦，但刚刚运了1个师，即因机场被东北野战军攻占而不得不停止。东北野战军为一鼓而下锦州，对战役进行了充分的准备，以2个纵队1个师自北面，2个纵队自南面，1个纵队自东面，对锦州行向心攻击，同时特别强调炮火对攻击部队的掩护。10月9日，东北野战军开始在锦州外围作战，至13日肃清外围阵地。14日早10时，东北野战军集中900余门火炮猛烈轰击锦州，掩护部队发起总攻，并首次出动坦克配合作战，历1个小时即突入城区。经过逐屋争夺的激烈巷战，东北野战军15日攻克锦州全城，全歼守军10万余人，俘东北“剿总”副总司令范汉杰、第6兵团司令卢浚泉等多名高级军官，东北野战军自身伤亡24000余人。东北野战军攻占锦州，完成了辽沈战役第一步也是关键一步作战计划，关闭了东北国民党军退向关内的陆路通道，为全歼国民党军创造了条件。锦州有守军10万，东北野战军作战不过一周，攻城只历时31个小时，表明其攻坚能力和炮火协同能力有了较大提高，从而确立了攻无不克的自信。国民党军指挥官认为，中共部队此次动用“炮火之猛烈，是我们部队对共产党部队作战以来所仅见。我们作战，从来都是靠空军压制敌人，以绝对优势炮火开辟前进道路。而现在，初次遇到我方炮火处于劣势状态，部队士气受到极大震动。”