在大兵压境的形势下，锦州城内的国民党军十分紧张，外围阵地失守后，各部纷纷退入了城内，但仍在做顽强的抵抗。范汉杰的国民党东北“剿总”锦州指挥所原设在中纺公司二号楼内，以后转至铁路局大楼东南侧的住宅区一处日式房内，外围战斗开始后，炮火使电报、电话遭到破坏，范汉杰不得不到地势较高的神社高地(现辽沈战役纪念馆处)和铁路局大楼顶上的观测所去指挥，12日范汉杰将指挥所移到中央银行大楼(现中央大街处)的地下室，第六兵团、九十三军等指挥所，都集中在中央大街路东邮政管理局大楼的地下室，空军锦州对空联络电台设在六兵团司令部。
1948年10月14日，锦州城总攻开始。上午10时，600门火炮对城内进行破坏射击，并在城墙上打开了多处突破口，锦州城内顿时成了一片火海，11时左右，随着炮火的逐次延伸，各突破口的部队发起了猛烈的攻击，展开了城防突破战。在城西北的突破口上，部队抵近到铁路路基下，向第二道工事发起冲击时，路基西侧铁桥旁一座地堡里，两挺重机枪从侧后突然开火，将攻击部队压在了路基下面，这是守在第二道路基多处的国民党军趁机反扑，城内的国民党军炮火也跟着打过来，封锁突破口，进攻的部队处境十分危急。这时二纵队五师十五团八连二排五班战斗组长梁士英前去实施爆破，他脱下棉衣，抓爆破筒带上两颗手榴弹，匍匐着身子爬行，接近到地堡前10来米处一个小土坎，他以土坎做掩护，甩出两枚手榴弹，趁着炸起的烟雾，跃到了地堡下，将爆破筒塞进地堡，转身正要撤离，不料碉堡内的守军把爆破筒推了出来，掉在地上冒着白烟，在这万分危急的时刻，梁士英拾起爆破筒猛地又塞进碉堡里，他刚一松手，爆破筒又被推出了1尺多，见此情景，梁士英用全身的力气顶住了爆破筒。排长大声喊：“梁士英，快回来!”梁士英坚决回答：“不能回去!”“轰”的一声巨响，地堡被炸毁了，梁士英也壮烈牺牲了。“为梁士英报仇”的口号鼓舞着突击部队进入了纵深战斗。
城南的九纵队的突击分队冒着炮火，沿交通沟迅速通过开阔地，涉过小凌河，当炮火延伸时，已经扑到了城墙的突破口处，右翼二十六师七十六团突破口上，五连四班长赵洪泉第一个冲到城下，战士朱万林乘机登上城垣，竖起红旗，中弹牺牲，赵班长也身负重伤，他忍痛爬上突破口，再次竖起红旗，这时旗杆被炸断，他负伤昏倒，一排长刘金又高举起了炸断旗杆的红旗，大喊“同志们冲啊!”，突然一排长又负伤倒下了，战士李玉民第4次把红旗竖在突破口上，在3分钟内红旗三伏四竖。这就是后来流传在部队中的“四竖红旗”的英雄事迹。突破城防后，各部队迅速向城内扩张，同守军展开巷战，夺占了国际仓库、法院、监狱、红十字医院、市政府、省公署大楼、交通大学(现铁路中学)、神社、中纺公司、瓦斯会社、六兵团指挥所、中央银行、铁路局大楼、青年馆电影院、税捐局等要点。城北的三纵队九师二十七团一营一连越过铁路，直插白云公园，这时锦州地下党支部马云飞同志为部队带路，不幸中弹负伤后牺牲。在部队向中央大街发展时，迫使国民党军暂五十五师安守仁部投降。
战斗到15日中午，国民党军残部全部退入老城内，共约6个团兵力1.5万人。前线指挥所下达了“黄昏前一定消灭锦州之敌”命令。老城方圆不足4平方公里，四周有高约10米、顶宽4米的砖土城墙，城墙顶端间隔50米筑有一钢筋混凝土结构的伏堡，并以交通壕与掩体、掩蔽部、小堡相连接，重要地段设有地雷、铁丝网，城内利用坚固建筑物构成核心据点，主要街心、巷口等交通要道均设有暗堡、铁丝网等工事障碍物，城北有宽约5米的外壕一道。14时，攻打老城战斗开始，七纵队十九师从东南角担任主攻，二十师从东北角突破，二纵队四师从城北进攻，仅15分钟就在南门一举登上了城墙。各部队攻入城内，多路并肩突击，勇猛穿插，将城内守军分割，各个围歼，其一部向城西北角外逃窜，被七纵队和九纵队城外部队堵截。经过31小时的激战，东北野战军攻克了锦州。
党中央获悉锦州大捷，17日，周恩来立即为中共中央起草贺电：“林彪、罗荣桓、高岗、陈云诸同志，并转东北人民解放军全体同志们：庆祝你们此次歼敌十万解放锦州的伟大胜利。这一胜利出现于你们今年秋季攻势的开始阶段，新的胜利必将继续到来。望你们继续努力，为全歼东北蒋匪军队，完全解放东北人民而战!”中共中央军委和毛主席高度赞扬攻锦作战的胜利。10月19日致电林彪、罗荣桓、刘亚楼：“部队精神好，战术好，你们指挥得当，极为欣慰，望传令嘉奖。”解放战役的胜利和锦州的解放给当时的东北人民以极大的鼓舞。59年后，我们再认真分析锦州战役的胜利，使我们更能感悟到其重要的现实意义和深远的历史意义。锦州战役的胜利，为实现中央军委关于辽沈战役作战方针奠定了基础，加速了东北解放的进程;锦州战役的胜利，极大的锻炼和考验了东北野战军，取得了丰富的战斗经验。