蒋介石的指令是:“固守一个月。”
陈赓、陈士榘担心的是久攻不下:部队缺乏攻坚大城市的经验;攻城打援的老办法已被国民党军熟知;小部队佯攻洛阳敌人会不为所动,而我久攻不下将给敌人增援的时间;大规模的援军一旦到达,我军打援是否能得手很难预料。如果要避免攻城失利又打援不成的局面,唯一的办法就是趁敌还未形成增援态势的时候,迅速攻下洛阳。
陈赓、陈士榘认为,必须投入优势兵力攻城,力争三至五天解决战斗。因为胡宗南的部队已经西去,无力东顾;孙元良兵团固守郑州,虽然靠洛阳很近,但因不是蒋介石的嫡系部队,且孙元良一向只求保存实力,所以估计不会孤军出动积极增援。在这种情形下,一旦洛阳战役打响,蒋介石只能调动他的嫡系胡琏自漯河北上增援。胡琏兵团是国民党军在中原战场的重要机动部队,但是他要么途经郑州与孙元良兵团一起西进增援,要么孤军自临汝、登封沿道路崎岖、易遭伏击的小路直驱洛阳,而无论胡琏兵团如何行动,以最快速度到达洛阳至少也要五天时间。
三月七日,陈士榘、唐亮的洛阳战役作战部署:华东野战军“第三纵队应于九日二十四时前完成对洛阳车站、北关、东关之敌的包围,力求首先解决洛阳北站和东关之敌,以便主力迫近攻城”;晋冀鲁豫野战军第四纵队和华东野战军第九纵队主力于“九日二十四时前完成对洛阳西宫及飞机场及西关、南关之敌的包围,应首先切断西宫与洛阳城之间联系,或首先解决西宫及西关之敌,使其不能退缩城内”;华东野战军第八纵队“除以一部夺取并控制黑石关至偃师之间的两侧阵地之外”,主力于八日黄昏前进至郭镇、堤东、府店镇一带做预备队,“负责阻击可能由郑州西援洛阳之敌”;华东野战军第九纵队一部攻占新安、宜阳一带,监视潼关方向的敌情。部署规定:“十日开始攻击,力求于十二日午前解决全部战斗。”
三月九日黄昏,华东野战军第三纵队强渡伊河、洛河,在一〇五榴弹炮和八五山炮的掩护下逼近洛阳城。入夜,三纵八师二十三团偷袭城关东,九师同时攻击北关方向的东西车站。三纵在占领西车站后,继续突进,在九龙台据点受到挫折。九龙台是洛阳城东北的一个土台子,面积不大,顶部面积不过一百多平方米,传说在洛阳建都史上,九个皇帝曾到上面游玩,土台子因此得名。八师对九龙台发起连续冲击失利后,决定监视这里的守军,集中主力攻击东门。陈谢集团第四纵攻击周公庙和发电厂时也不顺利。周公庙是袋形双层工事,是邱行湘发明的“小而坚”的典型堡垒,由于这里是攻击西门的必经之路,因此国民党守军达一个团之多。四纵十旅三十团在攻路线上,遭到来自地面堡垒和地下暗堡的猛烈阻击,没有任何隐蔽物可以利用,即使付出了巨大牺牲冲进碉堡群,也如同进入迷魂阵一般,不知何处可进可退,攻击部队的官兵大多被火力射杀。发电厂是洛阳城防体系中最复杂的外围防御阵地,四纵十一旅多次攻击未能得手,也决定改为监视,然后集中主力攻击西关和南关。占领两关之后,十旅回头再打周公庙,官兵搭起人梯攀上壕壁,连续爆破,工兵排除了所有的地雷,山炮摧毁了两个最大的堡垒,周公庙守军终于支持不住,千余名官兵缴枪投降。至此,洛阳城的第一道防线外围除几个坚固据点之外,大多数堡垒基本肃清,洛阳城外与城内的联系已被切断,共产党军队准备攻打城墙。