战后，七师授予一连“锦州尖刀连”称号，荣记两大功，卢炳江、傅开昌、黄德福被命名为“登城英雄”，李世贵记两大功。但由于国民党军的火力太猛烈，部队暂时被阻于省公署楼北侧。
三纵队左翼突击分队二十三团三营七连、九连在炮火延伸时，立即发起了冲锋，仅用10分钟就冲上突破口。七连三排首先把红旗插在突破口上，九连紧跟其后，扫清了突破口附近的火力点，并攻占了一栋房屋，国民党军以火力和施放毒气来封闭突破口，七连、九连英勇战斗，连续打退了1个排到1个营的兵力的6次反扑，扩大了突破口，掩护后续部队顺利突入城内。战后，纵队授予二十三团三营“矛头所指无敌挡，捷足先登锦州城”锦旗一面，并记一大功，命名九连一排为“登城英雄排”，记一大功，该排三班为“登城英雄班”。配属七师的坦克连，在炮火准备时，向前运动，进至白老户屯附近时，因地形生疏，陷于泥沼地内，前进受困，未能参加突破战斗。
七纵队总结了历次战斗的经验，加强了步炮协同，在炮火进行急袭的时候，右翼突击部队二十一师六十一团七连就发起了冲击，旗手洪振声踏着标明的路标，冲在最前头，副连长钱安良带领尖刀排紧随其后，该连八班负责施放烟幕弹，迷惑守军。10时25分，七连越过了小凌河，洪振声把红旗插在了突破口上，但当即牺牲，六班一跃登城，10时35分，六十一团已大部进入突破口。左翼突击分队二十师五十八团突击连的战士们说：“我们情愿让自己炮弹打死，也不愿被敌人炮弹打死”。
所以，在炮火准备时，就发起了冲击，战士林鸣和打着红旗冲在最前面，指挥员马上通知炮兵向纵深转移火力。这时，天上两架飞机俯冲扫射，守军加紧了火力封锁，战士们顺着城墙缺口，登上城墙，林鸣和挺起胸脯，站在城墙上，高举红旗，左右摆动六七次，又插在城墙上，这时，子弹打中了林鸣和的肺部，血从胸口喷了出来，他倒下了。10时49分，二十师五十八团突入城内。11时，七纵队十九师进占西关，守军逃入城内，纵队原拟该师自西关进攻老城，为避免渡河伤亡过大，改令十九师由二十师突破口进入。
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。左翼七十五团一连七班为尖刀班，一直冲在最前头，马上要登上城墙突破口时，掌旗手倒下了。另一战士马上接过红旗继续向上冲，刚跑几步，又倒下了。七班长罗恒斌接过红旗，终于将红旗插上了突破口的左侧。此时，他身上已是3处负伤，双手仍紧紧地握住旗杆。一连仅用了6分钟就登上了突破口。此时，国民党军的二线炮火和老城内的火力一齐集向了突破口，拼命进行封堵。连长带领二、三排向纵深发展，一排用冲锋枪、手榴弹、爆破筒打退了守军的两次反扑，巩固和扩大了突破口。战后，纵队授予七十五团一连“攻如猛虎”光荣称号。
右翼七十六团突破口上，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，一排长负伤倒下了，战士李玉民第四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。五连占领突破口后，连长不顾右臂负伤，指挥全连连续打退了守军1个排到1个营的7次反扑，虽然伤亡很大，但巩固了突破口，保证了后续部队向纵深发展进攻。战后，七十六团五连被纵队授予“锦州战斗尖刀连”称号。在突破战斗中，七十六团一营营长徐治华不幸牺牲，团政委皋峰被化学追击炮弹的冲击波冲倒在河水里，被警卫人员救起后，穿着被河水浸透的棉衣，爬上城垣，继续指挥战斗。
纵队、各师、团领导靠前指挥，并及时进行战场动员，使七十五团、七十六团完成了突破任务。
八纵队二十二师六十四团一营担任了城东方向的突破任务，火力准备之后，在营长毕恩波、教导员乔治州的指挥下，战士们跃出战壕，冲向瓦斯会社东北角的城防突破口，当到达距突破口约有百米的地段时，遭到了守军的顽强抵抗，各种火力拼命进行拦阻，压得突击分队抬不起头来，各连都有伤亡，毕营长身负重伤，第一次突破没能成功。团首长立刻赶到一营指挥所，指挥部队转入敌人火下近迫作业，做第二次冲锋准备，并决定使用二梯队营进行第二次突破，将师配属团的山炮营和营、团的轻重火器组成3个火力队，集中支援突破，掩护突击分队冲击。
此时，突入城内的部队以迅猛的速度，向纵深发展进攻，国民党军依托城内的各个要点工事，同攻城部队展开了巷战。攻城部队的炮兵火力开始延伸，摧毁国民党军在城内的火力点，护送步兵扩张战果。
纵深巷战
二纵队进入突破口后，一梯队十五团分别从惠安街、良安街之间楔入市区，国民党军出动坦克、装甲车阻止二纵队前进，并实施炮火拦阻，一梯队团击毁了国民党军两辆坦克。十五团一、三营沿大街向南突击，其二营沿铁路向火车站方向发展进攻。十四团沿铁路南侧马路（今延安路）向东发展进攻。
当十五团三、八连越过铁路，进至路基下第一排草房时，国民党军组织了1个连的兵力进行反冲击，八连二排正面抗击，三连二排从右翼迂回，歼其大部。三连和八连乘胜占领了第二排房子，国民党军又以两个排的兵力实施反冲击，在两个连的打击下，守军大部被歼。接着三、八连依托有利地形，发扬火力，打退了国民党军两次反冲击，乘机向纵深发展。
12时许，三连进至惠安街，发现一个国民党军迫击炮阵地，立即将其围歼，俘70余人，缴获了4门迫击炮，完成了巩固突破口的任务。一营二梯队加入战斗，继续沿惠安街穿墙打洞攻击前进，13时左右，一营先头进至老城附近，遇国民党军1个多连兵力的反冲击，二、三连依托有利地形，组织火力，将其歼灭，俘200余人。此时，二纵队刘震司令员命令：“向高等法院（今和平路，锦州市中级人民法院原址）地区进攻，配合友军，歼灭敌人主力”。十五团主力当即向东进攻，街道被国民党军封锁了，只有挨家逐院掏墙打洞地前进。十五团主力控制了两条街后，进至静安街（原永安监狱、老中级人民法院路南），歼灭了锦州医院（伪满时期称赤十字病院，也有称为陆军医院，今锦州市中心医院）的守军。
当年“国际仓库”遗址
支援十五团的坦克二连的7辆坦克刚进城，接到指挥部的命令，迅速开进到桥南约1公里处的凹地隐蔽待命，检修了车辆，补充油料和弹药，接着以3辆坦克轰塌了一条大十字街中心的红砖大碉堡，打通了一条2000米长的大街。同时，十五团二营沿铁路向东发展进攻，迅速扩大了战果。
二纵队五师的二梯队十三团、十团，从十四团、十五团之间加入战斗，十三团即向监狱（今和平路，原永安监狱）实施攻击，十团沿惠安街向锦州老城推进，在坦克分队的掩护下，攻克了老城西北角的三官庙，歼国民党军1个连，而后沿老城外保安街，向东发展，又歼1个工兵连。18时，十团奉命撤至三官庙集结待命。十一团紧随十团其后，经定安街、保安街，迂回至锦州医院北侧。
人民解放军突破锦州城防后，向纵深发展。
23时，十三团进到监狱附近时，遭到国民党军的阻击。监狱四周设有围墙，墙上设有电网，三面临街，四个大门被堵死，易守难攻，守军约1000人，为及时协助十五团歼灭高等法院之守军，副团长王亚民率三营直插高等法院，二营攻击监狱，六连首先发起攻击未奏效，团长又集中轻重机枪、九二步兵炮、迫击炮掩护四连继续攻击，监狱大门被轰开，四连乘机攻入院内，五连随后进入，守军一部向南突围，十一团、十三团南北夹击，将其歼灭。
今锦州市民用建筑设计院处曾为国民党锦州市政府所在地17时，十四团在向东攻击中，遇到国际仓库（今延安路2段驻军某部院内）1个营的国民党军的顽强抵抗，国际仓库原为日伪时期的“国际运输株式会社”，是火车货物的转运场，院内有一座车库，下面有一个地下室，十四团与坦克分队相配合，一个坦克连在大院南面攻打沿街的火力点，阻止南部国民党军向大院增援，另1个坦克连支援步兵攻击，将守军歼灭，部队冲进院子内地下室指挥所时，守军的留声机还转着。这时，五师参谋长汪洋来到十四团，命令继续向东面的天泰和烧锅（今延安路叉车大修厂院内）大院进行攻击，大院里有1个团部和1个营的兵力把守，围墙外有一条几米深的壕沟，院墙上有两个钢筋水泥碉堡做支撑点，外围还有几个砖砌的碉堡，守军凭借这些工事进行顽抗，院内的守军还向外反冲击，十四团二营的指战员跳出堑壕和国民党兵拼刺刀，坦克加大油门猛烈撞击碉堡，压制火力点，将反击的国民党军压缩在100米的开阔地上，打死轧死200多人。在坦克分队的支援下，激战40分钟，攻占了烧锅，俘500多人。
20时，十五团三营进至上海路，包围了电业公司（今儿童公园南侧）附近的国民党一八四师师部，在军事打击和政治瓦解下，使1000多人投降，缴汽车几十辆。一营边打边进，逼近了高等法院。
十七团随四师进入城内，21时，其先头部队进至白云公园奉命加入战斗，向东侧市政府（今中央大街路西，锦州市民用建筑设计院，有的资料称市公署）方向进攻。市政府为东西两个大院，有国民党军装甲兵一部把守，东院临中正大街有一栋楼房，院内筑有一处地下室，与东墙外地堡相通。22时，该团一连发现市政府西侧院内有小股国民党兵往汽车上装物资，一排三、四班乘其不备，发起冲击，俘40余人，缴获汽车12辆，接着一、二排并肩向东院攻击，在火力的支援下，迅速越过矮墙，守军慌忙向楼内和地下室逃窜，三排以火力掩护，二排沿北围墙尾随追至楼上，先敌开火，毙伤20多人，缴获重机枪1挺，一举夺占市政府大楼。
一连三、四班迅速向交通壕逼近，以火力将壕内之守军驱逐，切断了地下室与地堡内守军的联系。而后，分别沿交通壕向两翼攻击，一举歼灭了围墙东和东南侧地堡内的国民党军，地下室内20多人被迫投降。22时50分，肃清了院内守军残部，缴获装甲车5辆。市政府路东是税捐局大楼（伪满时期称，国民党时期为三青团团部，今东方红旅社院内北侧），钢筋水泥结构的两层楼房，墙厚有0.7～0.9米，北为邮管局，东南为国民党六兵团司令部，是国民党军中央防守区，兵力火力相对集中，税捐局大院由国民党军暂十八师一团五连配属1个机枪排防守，四周有两道铁丝网，四角各有地堡一个，似交通壕相连接。十七团一连刚刚占领了市政府。
23时许，国民党军组织了约1个连的兵力，在装甲车的引导下以炮火相支援，分别从税捐局大院南北两侧路口向市政府反冲击，一连一、二排占领大院围墙的南北段，进行抗击，三排依托楼房压制税捐局大楼火力，控制街头路口，三班以集束手榴弹炸毁装甲车1辆，国民党军回窜，接着国民党军又依托税捐局大楼，实施了两次反冲击，均被击退。15日零时，团令一连于拂晓前攻占税捐局大楼，一连采取爆破与突击相结合的打法，以八班和十一班组成爆破班，在楼西侧两窗之间实施重量爆破，二排担任突击分队，一排为二梯队，三排（欠十一班）为预备队。
“省公署大楼”今照
3时30分，一连集中火力封锁窗口，炮兵实施抵近射击，将西北角地堡摧毁，爆破班以7箱炸药将楼房炸开了3米宽的口子，经20分钟的激战，二排和一排乘势攻占了大楼，接着二排又用爆破筒炸毁了西南角的地堡，以火力压住东南角的地堡，通过喊话，国民党军10多人投降。5时，该连进至六兵团司令部西侧，与三纵队七师会合。15日晨，十三团和十五团一营包围了高等法院，一营准备攻击时，发现手榴弹、爆破筒都打光了，九二步兵炮已无炮弹，经向师请示，派人送来了9发炮弹，6根爆破筒和一批手榴弹，进攻部队分别从西北和东南两个方向发起进攻，十五团三连王德明等5位勇士首先冲进院内，俘700多人，经激战，将守军全歼。10时，十四团和十五团在白云公园会合。
三纵队先头部队在城北突破城防后，国民党军暂二十二师依托省公署大楼的附近高大建筑物，拼命进行反击，三纵队后续部队受阻，发展极为困难，纵队当机立断，令七师十九团、八师二十三团围攻省公署大楼，箝制守军，七师、八师主力及九师由八师突破口突入，六纵十七师从八师左翼入城。17时许，七师和八师主力入城后，绕经万年街（今万年里）直插市内展开巷战，九师随七师后跟进。19时，八师二十二团经大同街（今劳保南里）越过铁路，协同兄弟部队围攻铁路局。九师二十七团不顾三面火力封锁，一举攻占了师范学校（今北京路空军第三飞行学院东侧院内），打开了向纵深发展的道路。该团一营绕过国民党军火力点，向南猛插，进至铁北水塔附近，遭一幢小楼和地堡内火力的阻击，突击组一连三排伤亡较大。在紧急关头，八班战士廖文祥，自动代理班长，带领全班避开火力点，绕过两道院墙，用10枚手榴弹打下了1个大母堡和4个碉堡，歼守军1个营部和1个排。21时，二十七团越过铁路，直插白云公园，一营一连进至白云公园后，歼1个榴炮营，缴获美一○五榴弹炮12门。战后，二十七团一连荣获“锦州尖刀英雄连”称号，战士廖文祥被授予“战斗英雄”称号。22时30分，九师二十五团经神社至铁路南，迂回包围火车站，二十六团向沙家坟（今铁北文政里）方向进攻。
15日凌晨，十九团在二十三团一部的配合下，围攻省公署大楼，这是日伪时期锦州省公署所在地，主楼居高临下，是城北一带的制高点，国民党军占领以后，在大楼四周修有暗堡、外壕、围墙，设有多道铁丝网，暗堡与大楼通过交通壕相连接，火力和障碍相结合，形成了一个环形的防御体系，负责城北防御的暂二十二师师部就设在这里，守军的兵力比较集中，工事比较隐蔽，所以炮火准备时未能全部摧毁。
解放军的大炮进行延伸射击，三纵的部队在一片惊天动地的喊杀声中，沿着被炮火轰开的20多米宽的土城墙口子，鱼贯泄向锦州城里。哒、哒、哒，哒、哒、哒，一片交叉火力封锁住了部队冲锋的道路，原来是从辽西省政府大楼射出的火力在疯狂地施着淫威。
