在锦州激战的同时，国民党军自锦西、葫芦岛大举增援锦州，东北野战军则在塔山进行了顽强的阻击作战。塔山为锦州与锦西间要点，北距锦州40余公里，南距锦西10余公里，扼锦州之门户，但地域狭小，防御纵深不大。东北野战军以2个纵队在塔山担任阻击作战，而援锦国民党军多达11个师，双方实力差距甚大，阻击部队承担着相当大的压力，稍有闪失，将直接影响锦州战局。为此，东北野战军下达了死守不退的命令，以确保攻击锦州的成功。10月10日，国民党军东进兵团3个师开始攻击前进，但未能突破。11日，国民党军投入4个师攻击，再度受挫。因为集结迟缓，又是逐次投入，国民党军的兵力优势未得充分发挥。11日下午，侯镜如到达葫芦岛，决定调整部署，充分准备后再攻。12日，蒋介石电令侯镜如：“务须严督所部一鼓作气，并力向前，切不可中途徘徊，陷于被动也。”从13日到15日，国民党军连续以4个师发动进攻，并以整营整团的波浪式冲击，企图突破阻击部队的防线。双方争夺十分激烈，均有重大伤亡，国民党军数次突入塔山防御阵地，但终被击退，在地势并不十分险要的塔山无功而返。锦州失守后，16日，东进兵团奉命撤回锦西。