张开基又问：“既然刘戡要走金狮庙梁这条山路，怎么我们的主力反倒集中在瓦子街这条路上？”许司令员微微一笑说：“对于胡宗南，咱们早给他下过评语：志大才疏！这次，我军隐蔽南下，他对我军实力可能估计不足，只看到瓦子街这条路近，又是他占领的地区，没有后顾之忧。宜川一打响，把张汉初揍痛了，他就会坚决命令刘戡走这条路的。至于刘戡，一个包袱还没卸掉，他对胡宗南的命令采取什么态度，你是可以想象得出的。”许光达所说的“包袱”，指的是刘戡在上次增援榆林时，因保守实力，畏缩不前，受了胡宗南的“撤职留任”处分。这次当然不敢再违抗胡宗南的命令，会不折不扣地来增援的。听了许司令员的分析，张开基脑子里顿时豁亮了。过去人们常说，胡宗南听毛主席指挥，现在更深刻地体会到这句话的正确。
宜川被围后，彭总即电告3纵司令员许光达和6纵司令员罗元发，要求攻城要猛，但攻而不克，以逼敌呼救求援，担任主攻的3纵独立2旅和6纵教导旅，在张开基、陈每涵两旅长指挥下，先后占领了宜川外围要点老虎山、虎头山、外七郎山等阵地，将敌人压缩在城内。
守敌整编第24旅旅长张汉初惊慌失措，赶忙向胡宗南急电求援。胡宗南骄横无比，他认为西北野战军1／3是游击队编成，现在以3个纵队攻宜川，1个纵队在河东，必定无力打援，坚决命令刘戡率整编29军军部和整编27师、整编90师共4个旅、8个团的兵力经瓦子街驰援宜川。
2月26日，刘戡率部出发，沿着洛宜公路大摇大摆地向宜川开来。敌援军走进我军预计的第一条路线来了。29日，刘戡率援兵29军先头部队进到瓦子街任家湾地区，我野司即令各纵队按预定的第一方案的部署行动，只第3、第6纵队各一部继续围攻宜川守敌，其他9个旅的兵力，立即在瓦子街以东的南北高地进入阵地。第2纵队（23日于禹门口强渡黄河）按野司要求迅速向圪台街集结。彭总还让野战军副司令员张宗逊随带警卫部队去迎接2纵，向王震司令员传达战役方案。
2月28日，野战军领导发出命令：“本野战军决于明日（29）拂晓发起进攻，消灭来援之敌。”野司首长根据敌援军的队形长度，只有让他的前卫进入铁笼湾以西地区，其后卫才能全部通过瓦子街进入我军伏击圈。因此，命令阻援部队节节抗击，诱敌深入，打援部队在敌援军未全部进入伏击圈之前不能暴露。
刘戡在通过瓦子街以后，向公路两则的山梁上各派1个旅警戒，整编第27师47旅在左，整编第90师61旅在右，掩护全军沿公路前进。敌47旅和61旅刚登上山梁，进至任家湾和了家湾地区就遭到我3纵独5旅13、15团和6纵教导旅2团的阻击。我军且战且退，诱敌深入。刘戡这个老狐狸还认为我军阻援的部队不过1个纵队，不超过8000人，不足以阻止他们前进，仍令其61旅继续向铁笼湾攻击前进。
28日晚，敌援军后续部队已经通过瓦子街，进入瓦子街沟底的公路，敌军拥挤在沟里，队形混乱，刘戡决定调整部署就地宿营，并占领附近高地，将61旅撤回到任家湾以南高地，构成环形防御。刘戡打算29日突到宜川，因而仍摆着进攻的架势。当夜大雪下个不停，敌援军也没有构筑工事，这就对我军歼灭援敌造成了很为有利的形势。
我第1纵队隐蔽地紧紧尾随敌援军开进，在查明敌援军后续部队已全部通过瓦子街之后，独1旅在王尚荣旅长指挥下，于2月29日凌晨2点，由张献村出发，攻进瓦子街，歼灭了敌后卫整编90师搜索连，断绝了敌军退路。7点多，第1纵队贺炳炎司令员和廖汉生政委带着纵队指挥所来到瓦子街。
刘戡根据侦察报告，发觉前进的道路被堵死，后退的道路被切断，已陷入我军的包围之中，企图迅速集结突围。其整编90师1个团回过头来争夺瓦子街，同时又向瓦子街东南山派出部队抢占高地，控制向南逃的道路。
瓦子街东南山原部署由第2纵队堵击，但由于雪路难行，路途较远，第2纵队未能赶到。第1纵队领导为了阻止敌人向南突围，决定独l旅担负歼灭洛宜公路北山的敌人；358旅立即向东南山攻击，堵击敌人，主动担负起第2纵队的任务，另外715团一部进到小寺庄，阻击敌人后续部队的反扑。
战斗打响以后，独1旅首先攻占片石和东北山高地，连续打垮敌整编53旅158团的多次反扑。
瓦子街东南山高达千米，刘戡的军指挥所和整编90师师部都以此山为屏障，配备了157团和159团2个主力团和较多的重武器，妄图拼死抢占各要点。
我358旅旅长黄新廷和政委余秋里意识到夺取东南山关系全局，命令714团团长任世鸿以最快速度抢占要点，封团南向缺口，封团所有退路。714团2营首先夺取了瓦子街东南1公里处一个大山头，控制了削高点，接着3营沿山梁向东迂回，卡住孙卜、崾岘口子。2营机炮连进入东南山主峰阵地之后，用火力掩护6连打垮了敌人的反扑，又乘胜夺取子第二个山头。团领导调整了部署，命令6连从正面攻击，4连在左翼配合，突破敌人第三个山头的阵地。冲在最前边的是著名的战斗英勇刘四虎，他带领全班攀着荆棘，踩着积雪，勇猛地直逼敌人阵地。在冲列敌人阵地前沿时，回击了一颗手榴弹，趁势冲入敌阵，踢翻了敌人正在射击的轻机枪，刺死了射手，又连续刺死刺伤6名敌人后，他也终因多处负伤，流血过多，昏倒在战壕里。我军后续部队乘机冲讲战壕，肃清了残敌。
敌整编90师师长严明自恃兵强马壮，一直坚持己见要继续东进宜川，这时也慌了神，督令53旅旅长邓宏仪组织部队轮翻向我714团实施反冲击，并以化学迫击炮轰击我军阵地。
我714团任世鸿团长，观察到敌人炮火的情况，判断最密集发射的山头是敌人主阵地，即派参谋长武治安组织2营从正面进攻，3营从干家沟侧后上山，进行两面夹攻。经过激烈的争夺，714团占领了敌人159团重兵把守的主阵地，这样，敌人的军师指挥机构全暴露在我军面前。刘戡严令敌157团反扑，阵地上硝烟弥漫，我团参谋长武治安牺牲，团政委徐文礼立即来到阵地上组织战斗。经过整天反复肉搏争夺，714团战到黄昏，彻底粉碎了敌人的反扑，在方圆不到200平方米的阵地上，毙敌近千名，终于封团了敌人可能突围的唯一缺口。
张宗逊副司令员在29日遇上正向东南山赶来的第2纵队，当即向王震司令员传达了战役部署，确定2纵派主力沿鸡蛋峁、于家崖向蔡家川西侧高地迅速前进，阻止敌人向西突围。
黄昏时，张宗逊和王震一起来到第1纵队指挥所，贺炳炎说358旅主力已挫败敌53旅，控制了东南山主峰，张宗逊就返回野司指挥所。王震司令员到358旅指挥所，计划让独4旅替换作战。王震司令员遂改变部署，指挥2纵队协同6纵队围歼敌61旅。
