说是仓促，其实刘志学也竭力在短时间内做好了准备，打算在器械不足的情况下以火器来弥补不足，对敌进行沉重打击后再发动攻城，以此来减少士兵的伤亡。他们集中了军中所有的大小火炮，根据前期的侦察情况划定了各自的射击区域及打击的目标，又据火炮的射程和性能布置了阵地。
在劝降失败后，中军升起了高有数丈的瞭望塔，观通哨居高临下将城中的情形尽入眼中，他不断的将敌军的布置情况通报给中军的参军，由他们计算出火炮射击诸元后，再通报给各个炮兵群，标定射击目标，选择合适的弹种，计算引信延时时间。
“开炮！”在得到各部准备完毕的回报后，刘志学亲自下达了命令。
“轰、轰、轰……”首先开炮的是威远炮，此种炮作为中型火炮，由于重量较强便于携行，且布置快，射程远、威力大，即可以发射霰弹，又可以发射实弹，已经成为宋军装备的主力炮种。军、师和团都有装备，一个军计有百门之多。
炮弹飞行发出略显沉闷的啸声表明发射的实心弹，它们的作用是撕裂城墙上挂着的帷幔，摧毁城垣上的密布的战棚及城楼，将城防设施全部暴露出来。经过一轮试射后，再次调整了射击诸元后，炮声也密集起来。那些用于拦住砲石和箭矢的帷幔，作为‘以柔克刚’的利器，对付抛石机和弓弩也许还有作用，但在火炮发射的飞行速度更快、冲击力更大的实心炮弹前仿佛只是道纸糊的墙壁一般，轻易被撕裂，带的飞起，失去了作用。
遮蔽视线的帷幔被毁掉后，城垣上的战棚便暴露无遗。以砖石垒砌的垛口在炮弹的撞击下都会崩碎，那些以木板搭建的用于藏兵和储存城防器械的小屋，根本就无法阻挡铅弹的冲击，一旦被命中就是粉身碎骨，化作漫天飞舞的木屑。失去了掩护的守城兵顶四散奔逃寻找新的遮蔽物，紧紧的贴在墙后以避免被击中，也有倒霉鬼被命中，顷刻就变成具血肉模糊的肉堆，即便被擦着也是缺胳膊少腿成了残废。
城楼是是“城“的标志，显示着城池的威严和雄壮，同时也具有军事作用。城楼之间城墙相连，形成一道坚固的屏障，砖木结构的城楼即是瞭望所，也是守城将领的指挥部，又是极其重要的射击据点。但在威力十足的火炮面前，其功能不足以为然了，尺把后的砖墙被洞穿，搂粗的柱子被撞断，高大的城楼在经过几轮火炮的集中射击后，便如积木般轰然倒塌了。
城上配备的床弩和抛石机对攻城者是巨大的威胁，自然也是火炮的重点打击目标，一旦暴露则会招来数门火炮的照顾，不将其摧毁是绝不罢休的。而隐蔽在城垣后的抛石机也不安全，一旦被炮兵观察哨发现后，马上会被通报给前方的炮兵，他们就会换装开花弹，加装延时引信，以抛射的方式进行射击，受到特殊待遇的目标不仅会被摧毁，连带周边兵丁也会顺带着被纷飞的弹片夺取性命。
在暴露的城防设施被摧毁后，布置在前沿的迫击炮开始射击，作为步兵前沿支援火炮，其重量轻、射速快、便于转移伴随步兵进攻，并可以对隐藏目标进行杀伤，而普遍装备到营和伙，数量更多。它们抛射的开花弹在城上和城下爆炸，那些躲过威远炮射击的敌兵这回就没有那么幸运了。
宋元时期，火器已经开始广泛用于战争，但是仍然停留在原始阶段，发射方式还是以人力为主。火蒺藜就是原始版的手榴弹，而皮火炮就是用兽皮包裹的火药的炸药包，只能以投掷的方式进行作战。唯一的远程火器就是所谓的‘火箭’，其实也就是在监视上加装了一个药包，以增加射程，但是同样由于难以保证命中率，杀伤力并不大，主要还是用于放火。
迫击炮发射的开花弹在城上爆炸，不仅对躲藏的敌兵构成了严重的杀伤，迸溅的火星还引燃了储藏在城垣上的‘火器’，一时间就像被点燃的鞭炮摊一样，引发了更大的爆炸，没有伤在宋军火炮下的敌兵，却被自己的火器所伤。最悲催的是旁边存有火油的，那玩意一旦被沾染上，基本就报废了。而由于寿州城是采用土坡法修筑的，可以快速运兵，但由于是漫坡使得躲在城下的敌兵无处可藏，暴露在迫击炮的轰击下，一时间城上城下皆是惨呼声不断，血肉横飞，残肢遍地……