還算懂得向友軍打聽學習經驗的山西團練動作很快，藉助用來守衛渡口的軍械物資和之前的營地工事，迅速在茅津渡以北修築了一道弧形的木石工事，用來抵消吳軍的快射擊針槍優勢，並且火速在工事前埋設地雷加強防禦，又匆匆掉轉炮口，把守渡口的部分火炮用來對付吳軍。
山西團練的動作快，吳軍突擊隊的動作更快，還沒等山西團練把黑火藥地雷的導火線全部安裝完畢，背負着沉重彈藥的吳軍突擊隊就已經殺到了茅津渡北面。而與此同時，僅僅只有駐紮在附近的幾支清軍哨隊和團練趕到茅津渡增援，平陸的清軍隊伍和之前被派到了陌底鎮的清軍機動隊卻都還不見蹤影，不知何時能夠抵達。
爭分奪秒的關鍵時刻，指揮這場決戰的吳軍主將劉坤一犯下錯誤，並沒有乘着清軍增援大隊還沒到來的機會發起全力衝鋒，選擇了在清軍的炮火射程之外停下腳步，調整隊形安排進攻，軍心其實十分慌亂的山西清軍也贏得了寶貴的調整機會，補強了弧形工事的防禦，迅速排好地雷導火線，互相鼓勵着等待吳軍發起進攻。
天色已然不早，下午四點十五分左右，負重行軍而來的吳軍將士稍做休息後準備發起進攻時，之前一度被吳軍擊潰的平陸清軍首先趕到茅津渡，很聰明的繞過吳軍陣地直撲茅津渡與主力會合，清軍士氣大振，吳軍卻是不理不踩。
四點十八分，兩百來名吳軍將士首先發起進攻，以五人為一個戰鬥組平行推進，大踏步沖向清軍防禦陣地，才剛進入清軍炮火射程，清軍的火炮就紛紛開火，把一枚枚實心炮彈轟向吳軍隊伍。然而很可惜，經驗豐富的吳軍將士卻在炮彈即將落地時紛紛伏地避彈，躲開了實心炮彈的致命彈射，清軍炮火自然收效不大，第一輪齊射僅僅只是打死了三名特別倒霉的吳軍士兵，打傷了兩人。
乘着山西菜鳥清軍手忙腳亂的重新裝藥填彈時，吳軍前隊衝鋒而上，大踏步衝進了清軍陣地兩百米內，期間最大射程可達三百餘米的清軍抬槍紛紛開火，還象瞎貓碰死耗子一樣，打死打傷了七八名吳軍士兵。工事後的清軍士兵吶喊歡呼之餘，徐繼畬和陳虎臣等清軍將領心中也紛紛燃起希望，無不暗道：「這仗有得打。」
清軍勉強還算不錯的表現到此為止，付出了不少死傷衝進清軍陣地兩百米內，四十個吳軍戰鬥組突然一起停下，也突然架出了一門門山西清軍土包子之前從來沒有見過的小炮，直接把一發發小型炮彈裝進小炮炮口。在望遠鏡里清楚看到這一情況，山西團練大頭目陳虎臣還驚訝說道：「這難道就是傳說中的吳賊小炮？這么小？能有什麼用？」
很幸運，陳虎臣能夠親眼欣賞這些小炮到底有什麼用，裝好炮彈調整好射元後，吳軍擲彈手立即拉動擲彈筒皮帶，多次改進後的吳軍擲彈筒筒內撞針猛烈撞擊炮彈底火，四十發小型炮彈在發出很小爆炸聲後奪膛而出，曲射沿拋物線砸到清軍臨時工事頭上，驚天動地的爆炸聲也隨之在戰場上迴蕩了起來。
苦味酸炮彈猛烈爆炸間，橫飛的彈片幾乎是在瞬間收割了無數的清軍士兵性命，坑爹的苦味酸火焰四射，引燃清軍臨時工事的木質部分，也引燃了不幸被火焰籠罩的清軍士兵全身，讓人膽顫的慘叫聲也在清軍臨時工事後響徹雲霄，無數血肉模糊的清軍士兵鬼哭狼嚎，十幾二十個火人一樣的清軍士兵滿地打滾，哭喊求救，可是不管他們怎麼滾動，身上的火焰說不熄就不熄。
更讓山西土包子清軍魂飛魄散的還在後面，吳軍的擲彈筒竟然就象能夠連射一樣，眨眼之間就又打來了一輪齊射，隆隆爆炸聲中，更多的清軍士兵慘叫倒地，更多的火頭在清軍陣地上升起，躲藏在工事後清軍士兵或是胡亂開槍，或是驚叫慘叫着四處奔走躲避炮彈，徐繼畬苦心營建並且寄託重望的臨時工事防線徹底大亂。
擲彈筒炮彈還在象長了眼睛一樣的不斷轟進清軍防禦陣地，爆炸聲與清軍士兵的慘叫聲此起彼伏，徐繼畬和陳虎臣等清軍將領的臉色也一個比一個更加蒼白，終於明白了吳軍為什麼敢派一支孤軍搶灘登陸的同時，也終於明白了河南清軍為什麼死活不敢與吳軍展開決戰——白白送死的事誰也不會幹。
山西清軍的堅韌程度遠不及吳軍的戰前意料，僅僅只是用擲彈筒轟擊，在清軍炮台還在不斷開炮還擊的情況下，也在吳軍步兵還沒發起進攻之前，守衛臨時
