周谌用兵，深得“先为不可胜，以待敌之可胜”之精髓。他并未因一场野战大捷而头脑发热，强攻经营已久的荆州坚城。相反，他利用新军强大的野战威慑力和湖广军对地形的熟悉，开始了有条不紊的战术挤压。
首先，他命令马进忠率领湖广军精锐，配合新军骑兵和猎兵，以纪山、八岭山清军营垒为中心，进行不间断的袭扰和封锁。小股部队日夜轮番出击，射杀出营取水、砍柴的清兵，用轻型火炮（佛郎机、灭虏炮）轰击营寨栅栏，以狙击火铳精确猎杀敢于露头的军官和旗手。清军被压迫在狭小的营区内，动弹不得，饮水开始困难，士气以肉眼可见的速度滑向崩溃边缘。
同时，周谌亲率新军主力，在长湖与长江之间的开阔地带，构筑起一道坚固的、由壕沟、土垒、木栅和炮兵阵地组成的弧形防线，其火炮射程足以覆盖纪山清军大营和长江部分江面。这道防线不仅彻底切断了纪山清军与荆州城的水陆联系，更像一把巨大的铁钳，将线国安派出的这支江北主力牢牢钳制、孤立起来。
“围而不攻，困死他们。” 周谌对章旷解释道，“线国安必不肯坐视江北精锐覆灭，要么出城来救，要么令其突围。无论哪种，都会露出破绽。而我军以逸待劳，凭垒固守，以铳炮歼敌，正是扬长避短。”
果然，荆州城内的线国安陷入了前所未有的煎熬。江北近两万大军（浩子口损失后剩余）被围，求救文书一日数至。出城救援？浩子口的惨状历历在目，明军那恐怖的铳炮阵列和严整军容，让他不寒而栗。凭城固守，坐视江北军覆没？且不说兵力折损过半，荆州将成空城，单是朝廷的责难和军心的彻底崩溃，他就无法承受。
犹豫再三，线国安决定行险一搏。他命城内仅存的数千机动兵力，凑集大小船只，准备趁夜渡江，接应纪山守军突围，同时命令纪山守军做好准备，里应外合，向江边且战且走。
然而，他的计划早已在周谌和章旷的预料之中。杨彦昌的水师在石首大捷后，并未深入荆州正面与岸炮硬撼，而是分出王进才部陆军在公安一带登陆牵制，水师主力则悄然回师，潜伏在荆州下游的郝穴、普济一带港汊中，并广布哨船，严密监视江面。
四月十八夜，月黑风高。线国安派出的接应船队刚离码头，进入主航道，便遭到了杨彦昌水师的迎头痛击。明军以火船为前导，顺流直冲清军队形，随即炮船跟进猛轰。江面火光冲天，杀声震地。清军船队本就士气不高，夜间又遭突袭，顿时大乱，有的被焚，有的被俘，有的狼狈逃回南岸。接应行动彻底失败。
几乎在江面火起的同时，纪山方向也传来震天的喊杀声和爆豆般的火铳齐射声。线国安命令纪山守军趁夜突围的信号刚刚发出，早已将清军营垒围得铁桶一般的明军，立刻发起了总攻。这一次，不再是袭扰。
新军的重炮被前推至抵近距离，在工兵（随军的匠作队和临时招募的民夫，在军官指导下作业）紧急构筑的炮位上，向清军营垒倾泻实心弹和开花弹（简陋的爆破弹）。木质的寨墙、栅栏在炮火下破碎、燃烧。早已忍耐到极限的清军，在军官的勉强约束和求生本能驱使下，打开营门，向外亡命冲去。
迎接他们的是死亡之雨。明军步兵以严密的横队排列，在军官尖锐的竹哨指挥下，进行着稳定而高效的轮番齐射。火光在夜幕中闪烁，硝烟弥漫，铅弹呼啸。冲出营门的清军成片倒下，尸体很快堆积起来。少数悍勇者冒死冲近，又被明军阵中突然刺出的长枪和刀牌手砍倒。明军的骑兵在两翼游弋，追杀着任何试图从侧翼逃窜的溃兵。
这是一场单方面的屠杀。突围很快变成了溃散，溃散又演变成了绝望的奔逃和跪地乞降。主将程廷俊在乱军中被炮火击中身亡，卢光祖率少量亲兵骑兵拼死冲出一条血路，消失在夜幕中，不知所踪。至天明时分，纪山、八岭山清军营垒全部易手，近两万清军，除数千溃散、千余被俘外，大部被歼灭。缴获的军械、粮草、骡马堆积如山。
江北之战的惨败，尤其是水陆两路救援的彻底失败，给予荆州守军心理上最后一击。当溃兵带回江北军全军覆没、主将阵亡的消息，当江面上漂浮着焚烧后的船只残骸和尸首顺流而下，荆州城内的恐慌达到了顶点。军心彻底瓦解，士兵逃亡现象日益严重，甚至出现了小股部队试图开城投敌而被镇压的事件。
线国安的权威，随着他嫡系主力的覆灭而轰然倒塌。城中剩余的绿营兵、临时征召的乡勇、乃至部分八旗兵，都对他阳奉阴违，甚至公开质疑。城中粮草虽还充足，但外援已绝，士气崩溃，这城还如何守？
四月二十二，周谌、章旷指挥大军，水陆并进，完成了对荆州城的最后合围。陆地上，新军和湖广军在荆州东、北、西三面挖掘壕沟，构筑炮