除了装备差距外，解放军使用的巷战战术也被国民党军所克制。在进攻中，解放军用炸药包先爆破房屋，然后突击组迅速冲锋。在这种情况下，解放军以往对付的国民党军不降亦跑，可这次他们所面对的对手却完全不一样。解放军爆破组将房屋炸开后，突击组一涌而上，就遭到守军小集团有组织的射击和反扑，一般小集团由两三个人组成，全部配备冲锋枪和卡宾枪，两三个小组在爆破后同时出击，从不同方向对准爆破口集中火力猛烈射击，突击小组几乎无一幸免，大都死伤在突破口，造成解放军伤亡大增，对这种防御方法，解放军一时缺乏应对方法，巷战进展缓慢。经过抗日战争洗礼的整11师士兵士气旺盛，也有像解放军一样浴血奋战到最后一个人的精神，双方拼死搏斗，相持不下。
胡琏苦笑道：“刘伯承真有两手，临撤退还把我们吓唬了一下，来无影，去无踪，真神出鬼没。”
战斗进入胶着状态，为了打破这种僵局，6日晚上，3纵命令9旅突入镇内，接到命令后，9旅于6日午夜，命令3个团一起发起进攻，26团由北面进攻，27团由东北突入集内，随后9旅第25团又投入战斗，这样3纵3个旅全部冲进村内，以绝对优势兵力压倒国民党军。6日一个晚上，我军在张凤集镇内与敌32团余部展开了通宵的激烈巷战。整整一夜，双方逐屋争夺，短兵相接，隔墙叫骂，互掷手榴弹，3纵主要武器是手榴弹，战士们肩扛一筐筐手榴弹，大量投掷。根据以上记载，仅19团3营8连在一个突击中就投弹1000余枚，可是所用的都是些土制手榴弹，质量低劣，能够爆炸的很少，所以突击效果非常不理想。
战到7日早晨，面对解放军的绝对优势兵力，国民党军一部分人开始动摇了。天亮不久，32团1营营长牛镇江在没有得到团长同意的情况下，擅自率1营余部2个连突围逃跑，使得32团左翼门户洞开，处于极为困难的境地。3纵和7纵趁此机会，向国民党军发起强大攻势，随后展开了一条街道、一座房屋的争夺，经过一个上午的战斗，到了中午的时候，3、7两纵凭借人数上的绝对优势，逐渐将国民党军压缩于镇西南角一座家庙（祠堂）内，即32团核心阵地内，国民党军凭借四周高墙，用机枪、冲锋枪组成严密的火网，牢牢封锁住前进的道路。3纵多次猛攻，付出重大伤亡，却再也啃不动这最后的阵地了。这时手榴弹大显神威。解放军向国民党军占据的院里投手榴弹，某连长一气扔了30多颗，一个班长扔得更多，小手指都被拉火线勒出了血。
战斗进行到6日，胡琏及整11师师部因张凤集的联络中断，仍不清楚那里的具体情况，只知道32团在激战；同时由于师部方向受到6纵猛烈进攻，胡琏兵力捉襟见肘，因而没有采取行动支援张凤集。6日入夜后，32团3营副营长陆志家率几十个人突围来到师部，当面向胡琏报告了张风集的情况。胡琏这才知道32团形势危急。于是，胡琏决定派54团团长尹钟岳率领该团并指挥52团1营、师榴炮营、118旅山炮营驰援张凤集。
7日拂晓，国民党援军开始行动。开始没有遇到解放军的抵抗，但当进到离张凤集三华里的地方，遇到3纵20、21团的顽强阻击，战斗激烈。国民党援军在炮兵和空军的掩护下，突破了解放军防线，于下午1点左右，进到张凤集南门，此时困在镇内的国民党军已全数退守西南角一块阵地了。尹钟岳见形势紧急，急命54团1、3营从南门，穿民房打开一条路，进入镇内与国民党军会合。
而后，32团终于接通了与师部的电话。胡琏便与张慕贤通上了话。胡琏问：“现在怎么样了？”张慕贤答道：“还可以坚持，敌人是从第1营牛镇江部突破的，对不起师长，我请求处分。”胡琏又问：“你们有什么困难？有什么需要？”张慕贤回答：“重伤人员需要后运，请补充手榴弹、冲锋枪弹，别的用不上了。”胡琏对张慕贤的回答十分满意，接着提议：“牛镇江马上撤职离开，你选个这次战斗表现最好的，立即到职。”张慕贤表示：“作战主任谌宪章表现最好，让他接替吧。”胡琏道：“那好，叫他立即到职，你报告杨旅长一声，就说我批准了，并告诉他，我打算下午将你们撤回来。”张慕贤迟疑了：“突围，山炮连的山炮怎么办？总不能带着山炮突围啊。”作为国民党军的高级指挥官，丢炮不仅会受到上峰的处罚，还将成为他一生中的重大耻辱。因此，他坚定地回复师长：“山炮带不走，我不撤。”胡琏说：“你作撤回准备，山炮由我负责，你听命令。”
随后，胡琏下令张慕贤团在下午4点后撤退，移驻李庄并将山炮主要零件带回，立即构筑防御工事。山炮连应即回东西蒋庄，向师部架线通信。同时，54团接替张团防务。
张慕贤部约在下午6时顺利通过冯家沙窝北侧，率核心阵地数百人安全撤出，移驻李庄。
几乎在32团撤出张凤集的同时，刘伯承得知5军已向整11师靠拢，其96师已渡过洙水河，逼近董官屯，威胁到自己的侧翼，再打下去，可能受到国民党军两大精锐主力的夹击，凶多吉少，便下令撤离战场，同时命位于冯家沙窝以南王庄附近的6纵1部继续佯攻冯家沙窝，以掩护主力后撤。这一招果然奏效。在解放军的整个撤退过程中，胡琏都忙于应付解放军对冯家沙窝的威胁，无暇顾及其他方面的情况，更谈不上及时追击了。当晚9点解放军主力全部撤离张凤集一带。