經曆昨夜的大敗，桓玄惱怒不已。對方小心翼翼的蟄伏多日，不敢擅動。突然間發動這場偷襲，令人措手不及。而且襲擊的方式巧妙隐秘，對己方打擊甚大。這大大的挫傷了己方高昂的士氣。
痛定思痛，桓玄在戰後召開的軍事會議上做了一番自我批評。他倒也沒有責怪手下衆人，而是将責任全部包攬在自己身上，表示是自己疏忽大意，方有此敗。
不過，幸運的是，對方的水軍船隻數量不多，隻有區區三十餘艘。倘若對方船隻再多一些，倘若對方的計劃再完善一些，後果将更加嚴重。
比如他們可用漁船小船進行縱火，以戰船進行水面作戰，而不是分了一半戰船當作了火船的話。甚至有可能被他們占據護城河，将對岸孤立無援的七幹兵馬全殲。
對方的計劃确實很成功，但顯然決策者還是考慮不周。但這已經是不幸中的萬幸了。
此戰也給桓玄兵馬上下人等提了個醒，盲目的自大恐會招緻失敗。對方雖困于孤城之中，但還是有頗爲強大的戰鬥力的。
好消息是，己方戰船還有數十艘，渡河的兵馬數量還有五幹餘，攻城還可繼續。隻是再不能以搭建戰船浮橋的方式渡河了。若再來一次昨晚的進攻，那可就徹底敗北了。
桓玄決定，以戰船運載兵士來回渡河。這樣雖然慢一些，但是可避免同樣的情形發生。隻是這樣一來，一些攻城器械和辎重的運輸便沒有之前那般便捷了。
連續兩日不斷地運載兵士和攻城物資渡河，對方再無動靜。終于在第三天上午，除留守大營的五幹兵馬之外，其餘三萬餘攻城兵馬盡數抵達鹹陽城下。兵馬分爲兩座營地，在南城和東城之外進行駐紮，拉開了攻城的架勢。
襄陽城中，防守事宜也緊鑼密鼓的展開。
殷仲堪以朝廷的名義發布了告示，曆數桓玄十餘條罪狀，将桓玄的行動定義爲造反叛亂，意圖篡逆之舉。告知全城軍民，朝廷大軍已然出動平叛，不日便将抵達荊州。号召全城軍民，死守襄陽，不與叛賊相通，不同叛賊爲伍。但凡同桓玄有染者，散布謠言者，動搖軍心者，皆以通敵叛亂論處，誅滅全族。
與此同時，殷仲堪發布了戰時條例。襄陽城中所有軍民，不分男女老少，皆有義務參與守城。全城人力物資糧食，皆可征用，但有抗拒者，以通敵叛亂論處。
這兩份告示發布之後，全城嘩然。但是這種時候，高壓強制措施是極有必要的。殷仲堪就是要打消所有人的僥幸心理，整個襄陽城必須要同仇敵忾，方能守住城池。
在軍隊官員内部，殷仲堪也召集他們曉以利害。他知道，許多人都是曾是桓氏統治下的荊州的官員，心向着桓氏。殷仲堪告誡所有人，如果有誰在這關鍵時候通敵或者拒不執行命令，妖言惑衆蠱惑軍心，都将以極刑論處，絕不姑息。
爲了展示決心，殷仲堪親自監斬，将在籌集人力物資之中拒不配合的十幾名官員和大族斬首于市。此舉大大的震懾了全城軍民，讓本來議論紛紛的嘩然之勢壓制了下去。
殷仲堪知道這麽做有利有弊。可能會激起城中軍民的不滿。但這種時候，他管不了太多了。他一改之前唯唯諾諾的姿态，變得狠厲堅決了起來。因爲他心裏明白，這已經是生死關頭，再不采取強力措施，一切便都晚了。就算激起一些不滿，那也是值得的。
在軍事上，殷仲堪也做出了改變。他知道自己在軍事上的能力不足。而兒子殷曠之展現了在這方面的能力和謀略，所以他決定讓殷曠之負責守城作戰事宜。自己既然在這方面力有不逮，便不要添亂了。
殷曠之得到授命之後，迅速展開了行動。他預料到攻城戰必然慘烈無比，可能也是疲勞作戰。于是将城中守城兵力進行了劃分，留出部分預備隊進行增補和輪換。同時組織城中青壯百姓協助運送物資和進行後勤保障事宜。組織老弱婦孺進行救治傷員，煮茶送飯的工作。還成立了城中巡查隊，以防有人趁機作亂。
總之，攻守雙方數日時間都做好了萬全的準備，以應對接下來的大戰。
三月二十二，桓玄軍攻城的第二階段攻城正式拉開帷幕。渡過護城河乃是第一階段，這雖然出了些閃失，但是總體還算成功。畢竟兵馬已經陳兵于城下。
第二階段，便是正式的攻城作戰。
春陽明媚的上午巳時，随着号角聲嗚嗚吹起，戰鼓聲中，攻城開始。桓玄軍從南城和東城方向同時展開了進攻。雖然器械運輸困難，但是桓玄軍還是将百餘輛投石車運送到了城下，組裝到位。攻城開始之後，投石車開始向着城頭投射石塊進行壓制。
不久後，手持巨型大盾的江州兵馬開始以方陣陣型進行推進。這些巨型大盾雖然都是木制，但可以有效覆蓋全身，保護自己身體的大部分不收箭支所傷。
這樣的大盾兵方陣有六個，每陣幹人。按照卞範之的設計，他們的目的便是吸引對方的弓箭打擊，消耗對方的物資和體力。面對緩慢推進的對方兵馬，城頭守軍沒有理由不對他們進行猛烈的功績。
這是卞範之活用諸葛亮的草船借箭計謀而來，倒不是爲了借對方的箭，而是讓對方前幾輪的兇猛攻擊全部落空。與此同時，也可以暴露對方城牆上那些地方的守軍稠密，床弩等勁弩強弓的位置在何處。
果然，在大盾兵抵近城下之時，城頭箭如雨下。守軍強弩弓箭床弩一起開火，頓時箭弩縱橫，遮天蔽日。盾兵們縮在盾牌後面死死的抓着盾牌蹲在地上，面對瓢潑大雨一般的打擊，即便是這些堅固的梨木盾也是無法抵擋的。
笃笃笃之聲不絕于耳，大量的勁箭勁弩打擊在盾牌上，許多盾兵手中的盾牌在他們身前爆裂開來。失去保護的兵士瞬間被射成刺猬。
城頭床弩的打擊更非這些木盾所能抵擋。兒臂粗的床子弩弩箭射中盾牌之後，會将木盾射成齑粉，連人帶盾掀翻在地。弩箭入體，更是會将兵士的身體貫穿，釘在地面上。
但床子弩畢竟數量有限，這種大型的守城器械，兩面城牆不過數十台，對于大規模的兵馬進攻而言顯得威懾有餘而殺傷力不足。
倒是城頭十幾台多弩組合的床弩殺傷力驚人。箭支使鐵頭長箭，用的是人力無法拉開的勁弩，組合到一張床弩上，形成群射群攻的效果。這種複合床弩一次可射出七八支勁弩，對盾牌和兵士殺傷力極大。鐵箭頭甚至可以貫穿數寸的木制盾牌，将盾牌後方的兵士射殺。
但還是那個老問題，數量不足，操作費時，便也爾爾。弓箭手射出十幾箭，複合床弩才能射出一次，還需數人操作。隻能說在殺傷力上非人力所能比。