攻取锦州的预先号令，战车团进行了战前整训，维修了车辆，准备了物资器材。
9月29日，战车团分为3个梯队，将战车一营、汽车三营七连、警卫连两个排和团直一部编为第一、二梯队，共250人，各型坦克15辆、汽车13辆，铁运辽西前线。
其余编为第三梯队担任留守。10月10日晚，战车团到达新立屯车站，天上有飞机在轰炸和扫射，坦克卸车后马上开向集结地点，距阜新约三四公里处的一个小村子，部队用苞米秸子把坦克严密地伪装起来。第二天早上，王怀庆副营长传达了炮兵纵队首长的指示，向锦州前线开进，配属步兵参加攻锦战斗。
为了防止飞机侦察和轰炸，天黑后战车团开进，过大凌河时，河面已结了一层薄冰，引路的战士，不顾寒冷，赤脚在河水中带路，使坦克和汽车都顺利地通过了大凌河，两夜隐蔽开进100多公里，到达了锦州东北约20公里小河北村一带集结，团首长下达了战斗命令：由坦克一营李昌明营长、周已政委率一连以4辆坦克配属三纵队七师；由丁副团长、李自群参谋长率坦克二连、三连以11辆坦克配属二纵队五师，突破城墙后，配合步兵进行巷战。东北野战军一次使用15辆坦克参加攻城作战，在东北解放战争史中尚属首次，东北野战军司令部要求有关部队，认真吸取德惠战斗中坦克掉到沟里的教训，搞好步、炮、坦协同，为此，战前坦克分队与配属部队都认真组织了协同作战的演练，制定了协同规定：当炮兵进行射击(试射摧毁射)时，步兵监视行动，做好冲锋准备。当炮火延伸时，工兵与坦克扫清前进路上之地雷，填平壕沟，坦克迅速占领突破口两侧进行掩护，并规定了信号及识别旗语。
在二纵队的指挥所里，坦克营王怀庆副营长带领的二、三连的车长和驾驶员，见到了野战军罗荣桓政委、刘亚楼参谋长及第二纵队刘震司令员，罗政委笑着对他们说：“在攻打锦州的我军攻城部队中，年轻的坦克连队也来参战，这说明我们的部队在发展，这次是对你们的考验和锻炼，你们要发扬火力，打好这一仗！还要注意总结坦克兵和步兵协同作战的经验，这对今后的作战是有意义的。”刘亚楼参谋长也对坦克兵进行了鼓励。
13日下午，坦克营各连队随主攻部队首长勘察完地形后，王副营长又带领连长和驾驶员，沿阵地的交通壕，到铁路桥突破口附近，进一步明确了任务。铁路桥的两头各有1个大碉堡，中间还有10多个小碉堡，大都是砖石结构的，要以抵近射击摧毁大小碉堡，掩护步兵打开突破口。当晚，坦克二、三连从小河北村隐蔽前出到帽山附近的老虎沟，坦克一连进至小焦王庄。14日拂晓，二、三连利用炮火声掩护，开进至距前沿约1公里的合成燃料厂和西王屯进攻出发阵地，用秣秸、柴草对坦克进行了严密的伪装，准备冲击。
困兽犹斗
义县被包围后，锦州守军也十分紧张，为此，六兵团司令卢浚泉多次请求，将守义县的暂二十师王世高部撤回锦州归建，范汉杰也同意，但卫立煌坚决反对，结果，暂二十师被东北野战军首先歼灭，锦州守军更感到形势的严峻。
9月29日，解放军控制了飞机场后，空运停止，锦州的粮秣、弹药供给成了大问题，城内物资只够维持10多天，六○迫击炮弹和手榴弹奇缺，新空运到锦州的四十九军七十九师，所使用的都是日式三八步机枪，携带的子弹基数又不多，城内仓库里现有的已全部发光了，弹药不足成了守军最大的困难，范汉杰请求卫立煌空运，开始空投点设在飞机场南部，刚一进行空投，解放军的炮火马上进行覆盖，又改在城南女儿河沙滩上，由于不敢低空空投，准确率不高，损失很大，解放军占领了南山高地后，国民党军防守范围缩小到小凌河的附近，空投场地没有了，空投也被迫停止。
城内的守军开始紧张起来，为了鼓舞士气，9月30日，东北“剿总”锦州指挥所政工处处长亲自主持召开了一个筹募大会，召集锦州市、锦县政府及军警各界团体人士参加，原打算通过大会向各界市民筹募捐款，以购买物品劳军，但在会上发言的市参议员、“三青团”主任、县政府军事科长等人，都为民请命，说老百姓生活困难，无力负担，闹得筹募会不欢而散。锦州外围战斗的展开，使锦州城国民党军兵力消耗很大，打乱了国民党军原来的部署，战前大部分部队都配置在外围地区，企图靠外围阵地将解放军顶住，城内只有总预备队第八十八师和六兵团预备队一八四师，城南开战以后，大部高地被解放军夺占，危急之下，锦州指挥所只好动用总预备队第八十八师前去增援，激战两日，反复争夺，没能奏效，解放军七、九纵队进展很快，国民党军第七十九师伤亡很大，锦州指挥所又令一八四师沿女儿河一线另行布阵防守。
12日，一八四师且战且退已退至小凌河北的城防一线，城防司令部又紧急从城内征用民工加固城防，修防战壕工事。13日晚，八十八师和七十九师退守城防西南一线及老城，由于已经两昼夜没得饮食，纷纷掠夺市民食物，引起城内秩序混乱。七十九师防守老城西南，第八十八师固