为了防范禁卫军水师从秦淮河再次进攻，袁崇焕抽调了足足三万军队，在江东门到秦淮河之间修筑了多达三处营垒，并在距离秦淮河的营垒中设置炮台，抽调火炮近百门，用以封锁秦淮河水面。
袁崇焕军中本就有火炮，又从外城各城门缴获不少火炮，都搬运到了炮台。
为了修筑营垒炮台，下令拆了外城多处宅院，其中不少宅院属于刚刚投效袁崇焕的勋贵或士绅，不过这些宅院主人都表示理解和支持。毕竟若是袁崇焕失败，这些刚刚投效的勋贵也没有好下场，相反若是袁崇焕成功攻占整个南京，扶持朱由崧登基，他们得到的好处远不止几座宅院。
袁崇焕动作很快，修筑炮台搬运火炮只用了两天时间。李彦直得到消息再次派兵乘船来袭时，在秦淮河中的船队遭到了猛烈的炮火袭击，一艘江船被击沉，两艘江船被重创，士兵损失数十人，眼看再继续向前损失太大，领兵的张煌言果断下令撤兵。
不过李彦直水师火炮数量更多威力更大，其中光是红夷大炮就有百门之多，比拼火力丝毫不怕！李彦直下令，把红夷大炮从海船上卸下二十余门，运到距离反贼营垒两里处，准备对反贼炮台展开反攻。
反贼的火炮大都是普通的佛郎机、碗口铳、虎蹲炮，有些甚至是洪武年间的火炮，无论射程还是威力都远不如红夷大炮。双方炮战结果将可想而知。
但即便是红夷大炮，命中率也低得可怜，炮战必然耗费时日，并非短时间能够出现结果。
除了设置营垒炮台封锁禁卫军水师袭扰路线以外，袁崇焕把主要精力放在了经略外城、准备攻城事宜上。
南京内城太过坚固，袁崇焕并没有急着攻城，而要做好充足的准备。
在张溥钱谦益的支持下，整个外城的士绅士子都被动员了起来，再加上投效的勋贵们，大半个南京城的上层都选择了支持袁崇焕。
袁崇焕也选择了充分放权，大量任用投效的士子士绅勋贵，同时下了一道命令，外城所有人家都必须出男丁编入乡勇，用以协助大军攻城。
虽然南京的大部分人口都在内城，但外城仍生活着四五十万人，把男丁都征召起来得到七八万乡勇完全没有问题。
而不止是南京外城，张溥等投效的士子被袁崇焕代表监国朱由崧任命为使者，分别派往南京周边的宁国、太平、徽州、池州等府，掌管周边各府的同时，抽调人力物力支援南京城。
复社、东林党在江南士林中影响非常大，江南各府士绅的力量也比北方省份大的太多，而江东四府士绅的遭遇早让其他府县士绅心惊不已，生怕皇帝也来均田释奴，故说动各府士绅支持靖难军完全没有问题！即便地方官府不愿造反，但各府是士绅们的天下，相对于士绅们来说，官府的力量太过薄弱。
果然，当张溥等人到达各府之后，各府士绅官员纷纷表示支持靖难军，支持监国朱由崧。其后，张溥等人在各府同样征召了乡勇，然后士绅们募集了大量钱粮物质，连同乡勇一起送到南京，使得袁崇焕手中的实力越来越强大。
与此同时，袁崇焕也没闲着，发动手中军队和外城乡勇，开始做攻城的准备。
征召了外城所有铁匠木匠，开始打造云梯、撞门锤、吕公车等攻城器械。同时每日都派大量人手去填护城河。
秦淮河绕南京西南而过，但却没有经过南京城东，城东的护城河还是挖掘的护城河，远没有秦淮河那么宽阔。
秦淮河太宽，想填平太困难，袁崇焕便把攻城的方向放在了东北两面，特别是城东，从朝阳门到正阳门之间这段城墙，最是适合。
袁崇焕一声令下，动员了数万乡勇填壕，楯车的掩护下，用了十数日时间，填平了七八里长的护城河。为此也付出了数千乡勇伤亡的代价，幸好洪承畴手中兵力太少，能动用的火铳火炮数量不足，否则伤亡会更大。
填平壕沟后，就可以开始着手攻城了，若是有威力巨大的红夷大炮的话，完全可以凭借火炮轰塌城墙，攻城将会变得非常容易。但是袁崇焕手中虽然有很多火炮，红夷大炮却是一门也没有。想凭普通的火炮轰塌坚固的南京城墙实在太难。
没法火炮攻城，只能用原始的攻城方法。袁崇焕曾当过辽东巡抚，曾受过宁远城，对守城非常熟悉，能守者自然能攻，对如何攻城也知道很多。
自古以来，攻城战都是最残酷的战斗，往往会耗费很多时日，甚至有围城长达数年仍无法攻克者。但袁崇焕知道，自己并没有那么多的时间用来攻城，必须赶到精锐边军到达以前拿下南京城。否则一旦崇祯抽调镇守边疆的禁卫军南下，哪怕手中有数十万大军，恐也不是禁卫军的对手。
填平护城河后，袁崇焕下令开始堆积土山，决心堆一座与城墙齐平的土山，这样便可以从土山上攻击城上守军。
寒冬腊月，地面冻得僵硬，挖掘并不容易，但在军队的逼迫下，抽调的乡勇们仍被迫用凿开地面，挖掘出泥土，然后背负泥土前往城墙处。
城墙上火炮火铳齐发，大量背负泥土的乡勇被射杀在地，然而就在后方有督战的军队，凡是畏惧不前的乡勇，都被当场斩杀。有乡勇被射杀在城墙下，身体便成为了土山的一部分。
在死亡的逼迫下，乡勇们冒着城头的铳炮落石往城墙处猛冲，把背负的泥土扔到城墙下，然后再快速跑回。每成功运送一趟泥土，他们会得到一支竹签，每日攒够五支竹签便可以歇息，然后能领取五斤粮食。
城墙上，明知道城外这些乡勇都是被反贼逼迫，都是炮灰，守军仍然不得不冲着他们开火。没有办法，一旦城破，内城无论军民恐怕都没有好下场。
为了阻挡土山堆积，洪承畴抽调了数十门火炮，安放在两侧的突出的马面城墙部分，从侧面向土山进行炮击，成功的把堆积的土山削平了一大截。
然而袁崇焕下令，命一部分乡勇背负水袋，在堆土的同时把用水浇土山。寒冬腊月，水很快便结冰，土山被冻得硬邦邦，便是火炮也很难轰塌。