清军城外援军与太平军大小二十四战，败多胜少，唯江忠源部三战皆捷，给予太平军一定杀伤。两军血战连连，虽然桂林城仍坚不可破，太平军高层将领却信心十足，悠然自得，以其大无畏精神，“据明月楼，每宴笙歌错杂”。百年后，我国历史学家读史至此，叹服曰：“太平军蔑视敌人，充满自信，与清军衰竭的士气恰成鲜明的对比”。
太平军仿制的攻城利器吕公车。吕公车是庞然大物，“高与城齐，宽二丈。每车有云梯七具，可连袂而上。车有数层，每层可容百人。第二层储满火药包（《粤西桂林守城记》）。”太平军恃吕公车，逼近城池，全城慌乱。可惜太平军不怎么会用吕公车：士兵将第二层储备的火药包抛出，却因力道不对，连续两个都落了回来，把所有的火药包引燃，于是只好慌忙撤退，撤退时又被清军一炮打中车顶，车内人几乎全部阵亡。（在围攻桂林中，太平军和湘军最常用也最有效的穴地攻城战术登场。）
穴地攻城，即以地道攻打坚固的城池，自古已有此法，中国最早系统论述城市攻防战术的是墨子，墨子总结攻城战法为临、钩、冲、梯、堙、水、穴、突、空洞、蚁傅、车贲及轩车等十二种。其中穴，指以地道作业破坏城墙，为攻城部队开辟通道的战法。但墨子时代的穴地攻城，是开挖地道潜入城中，极容易为敌所制，应用并不广泛。到了明清时代，火药得到大规模使用，穴地攻城战术演变成挖掘地道至城墙下，掩埋地雷炸城，“掀翻钜城，如揭片纸”。清嘉庆十八年（1813年），总兵杨芳攻陷天理教叛军据守的河南滑县城，便是用此法。但使用仍不普遍，攻城军主要还是倚靠炮火和云梯。太平军缺乏重炮的火力支援，又不能制造大型攻城器械，所幸部队中矿工不少，擅长土工作业，才开始普遍地使用地道攻城。由于太平军穴地攻城的广泛实践，这项战术得到广泛运用，到了战争中后期，湘军也几乎全靠穴地攻城，直至李鸿章淮军改用西洋开花大炮轰垮城墙的战术，穴地攻城才退出历史舞台。
地道攻城的方法，通常是在城几里之外选择隐蔽地形，在敌方肉眼所不能及的地方，挖掘巨洞以为入口，开挖地道。地道开掘需要非常有经验的矿工，使得地道能够精确地挖到城墙根，然后在城墙根下挖一大洞，埋上炸药并引爆，将城墙炸垮。攻城部队从缺口冲入，攻克城市。或者将城墙炸塌一角，引敌人尽数前往缺口围堵，攻城部队则从防御薄弱其他地段登城。还有一种双层穴地攻城战术，是为了对付名将江忠源而创设的，地道开挖两层，先引爆第一层，清军蜂拥前来，围堵缺口，这时再引爆第二层，庐州即被此种战术攻克。穴地攻城极为有效，不过在长沙围城时，左宗棠想出了破解穴地攻城的妙招。湘军围天京，李秀成又想出了另一克制穴地攻城的绝活，但很快被曾国荃想到了改进的办法。这些绝招后文将有提及。
又说太平军在桂林实施穴地攻城，挖了一个多月，才猛然省悟桂林是喀斯特地貌，无法实施穴地攻城战术。太平军开挖地道，经常挖到地下河流或者地下湖泊，士兵淹死不少。好不容易挖到城墙根，却绝望地发现桂林城墙下都是巨石块，怎么也挖不动，只得作罢。“桂林城根多坚石”，“掘之累旬不能入”（《武昌纪事》）。
太平军在桂林多日，始终不能破城而入。又听城内百姓说“仓库空虚，粮草匮乏”，打进去也捞不到什么，于是杨秀清下令放弃攻城，咸丰二年四月，桂林围解。
太平军在“湍急的丽江边扎营，一边修整部队，一边抓捕大量船只，以补充他们撤离永安时在江舍弃的大量舰船。在围攻桂林期间，太平军发展战略和后勤补给技艺，使自己成为一支水上和陆上力量都很强大的武装。几个星期里太平军搜集到了四十多艘大船。他们将储藏的军需、粮食、洗劫来的金银珠宝财物及无战斗能力的妇女儿童统统安排在这些船只上”（史景迁《洪秀全与太平天国》）。
