扫清外围的战斗，进展比较顺利，大有摧枯拉朽之势。这是由于战役前的沧州城及其以北铁路沿线守敌的外围圈，早已被我一军分区部队压缩到城关和铁路附近。而这个小圈子，也已更加孤立和暴露。渤海一军分区部队，是从县区武装发展壮大起来的。这支部队的干部战士，都经过抗日战争的严峻考验，与天津、沧州、青县的敌人曾经多次较量。在青沧战役前的1947年1月，先后发起拔除南大港王徐庄子据点的战斗，部队在三九严寒中破冰涉水攻下了该据点。2月至3月间，又发起南北减河战役，攻克和迫走南北减河中下游所有据点，解放了当时黄骅县和津南县的广大地区。又在朝宗桥第一次同天津国民党正规军六十二军一五七旅作战，一举歼灭敌一个加强营，俘敌800人，缴获甚多。这些战斗，有力地打击了沧州、青县等地的敌人，使其不敢远离津浦路。也正是经过了这些战斗，渤海一军分区部队受到很好的锻炼，战斗力大大提高，武器装备也得到相应的改善。
6月13日夜，攻城部队扫清了外围敌据点，完成了对沧州城的包围。这是一场四面包围、多路进攻的攻坚战，守敌将是四面应付，防不胜防。十八团当时的位置在城西北面，是一军分区部队攻城的主要方面。十九团和沧县独立团的位置在北关，是我攻城的钳制方向，并负责歼灭逃窜的敌人。那时的北城门已被屯死。北关全是苇坑水塘，部队不易靠近城墙。十八团一营先头到达时，正巧晋察冀野战军的六旅十六团从河西攻打沧州西城门外运河桥，他们便在敌背后支援十六团。守桥敌人遇到前后夹击，急忙撤进城内。西城门以北的一段，由我十八团攻打。攻打西城门的，恰巧也是一个十八团——晋察冀野战军二纵六旅的十八团。两个十八团相聚在沧州城下，并肩作战。
十八团进入攻城作战阵地后，最关键的是先要选好攻城的突破口。突破口的选择，直接关系到能不能在城墙上打开缺口，部队能否从缺口顺利攻进城内，并在进城后能否迅速展开。我们同十八团的领导，到前沿察看了敌情和地形，选定西城门以北200米处为突破口的位置。后来的实践证明，十八团选择的突破口选对了，这里正是敌防守链条上薄弱的一环，而且也便于我集中和发扬火力，便于突破。
14日下午5点钟，攻城准备工作就绪。
5时半开始炮击。此时像刮起巨风，整个沧州城被淹没在隆隆炮声中。随着炮声轰鸣从北城门到西城门，暴露在城墙上的炮楼、碉堡基本上全部被摧毁。渤海军区炮兵营，在离目标很近的地方，从炮筒里直接瞄准，对北城门及西北城堡进行抵近射击，敌城堡很快被摧毁。我一军分区的炮兵也大显身手，用多门迫击炮进行平射，打击敌城上火力点和暗堡。突破口地段，完全处在我军火力控制之下。
6点半，从十八团一营飞出一支突击队。队员们搬运秫秸、芦苇和装了土的草袋、麻袋，在火力掩护下，迅速丢进护城河，很快在河里垫出一条通道。火力组是由轻重机枪和步枪的特等射手组成的。他们预先对敌工事编了号，分工封锁敌人一个个枪眼，压制住敌人的火力。尔后，爆破组进行连续爆破。随着一阵阵隆隆巨响，城墙上出现了一个大缺口。用炸药爆破破坏城墙、碉堡，一军分区部队是开始较早的，从1944年夏季攻势开始，已充分使用，并收到重大效果。随后而上的便是梯子组，把登城的几副梯子正好竖在这个缺口上。紧跟着，突击队的战士们快速飞上梯子，越过城墙，冲入沧州城内。
当一营一连攀上城头时，时钟正好指向了7点。这是6月14日下午7时，天正下着大雨，倚墙竖在护城河底的梯子开始下沉，突破口道路也变得泥泞难走。后续部队涉水过了护城河，有人沿突破口爬上去滑下来，再起来爬上去。尽管如此，十八团一营在政治处主任王世延和营长冯浩亭，正副教导员刘文升、刘国安等带领下，旋风般地攻进城去。经过激烈的争夺战斗，部队迅速向两侧展开，并巩固住突破口。一连在连长翟沛德、指导员李云祥的带领下，一路向东，打垮敌人的反抗，直打到国民党的沧县公署。三营和二营紧紧跟进，并立即向两翼发展，分成两路，城墙上一路，城墙下一路，从突破口向北推进；到北城墙，又由西向东发展。二营在营长孙洪春、教导员周连芳带领下，从突破口向南推进。十八团攻进城的同时，晋察冀野战军二纵队各部队也同时从西南角、小南门、西城门、新东门等处攻入城内，歼灭顽抗之敌。我十九团在攻克了小白兔、风化店外围据点后即包围了北城。在攻城战斗中，十九团部队积极从北城进攻，配合十八团部队从西面的突破。
我十七团在仉鸿印、辛易之亲自指挥下，乘机攻下了天津南大八里台据点，全歼守敌。
战斗结束后，攻城部队当晚奉命搬至城外，到指定地点待命。干部战士做到纪律严明，秋毫无犯。