城内清军也不是没有想过趁着明军全部登陆之前出城歼灭已经登陆的明军，他们在守备的率领下杀出城门，向明军扑去，但却遭到了线列步兵的迎头痛击，只用了三轮齐射，清军就丢下了近百具尸体仓皇而逃。
在12磅步兵炮被运上岸后，攻城战便开始打响。
没有了炮火威胁的明军大摇大摆的将步兵炮拉到城门不远的地方，集火轰塌了外围的瓮城城门，随后呐喊着杀入瓮城，与居高临下的守军互射，他们冒险将一门火炮拉入瓮城，对准内城门开了几炮才终于将大门轰烂。
在大门被轰烂后，线列步兵将刺刀插在枪口上，发起了冲锋，顺着内城门冲入城内与守城的清军进行战斗，厮杀只持续了不到两个时辰，等到第二天天明，温州城的城头上就已经插上了明军的旗帜。