清军更加胆寒，且战且退，逃入蔡公坟大营固守。
太平国集中兵力猛攻蔡公坟。可惜清军极为重视蔡公坟，在此布置了绵密的防御工事，营盘极为坚固，配置了密集的火炮。
太平军接连发起两波冲击，终究未能攻克蔡公坟。罗大纲念及部队刚刚到达长沙，士卒劳累，便下令收兵回营。
10月7日，罗大纲再度猛攻蔡公坟。清军坚守不出，依托营垒防守，太平军无功而返。
同日，新任湖南巡抚张亮基率领两千抵达长沙，接管长沙战事。张亮基本无足虑，却请来了两个奇才佐幕，一个是左宗棠，另一个是郭嵩焘。
各路清军源源不断地涌入长沙城，太平军彻底失去了攻克长沙的良机。