扎营后，王国和韩遂分头检视各大营组建的先登营。
西大营先登营，总计二千二百兵：王国部三百；韩家军九百；李参部一百；零参部三百；吕基部三百；郝宽部三百；
北大营先登营，总计二千二百兵：宋建部六百；滇木部六百；马腾部一千；
东大营先登营，总计二千零三十兵：零坚部三百；彭格部三百；伊德部一百；韩家军韩仁部六百；杨腾部三百；蒲渊部三十；雕零赤部二百；滇吾部三十；雕零迭部三十；金方部四十；韩家军东起部一百；
南岸大营先登营：武都郡窦茂等十一部的三千；韩家军五十水部步兵。
先登营兵卒合计九千四百八十人。
围城第四日巳时（9～点），王国下令第一波攻城。
三十辆抛石车抛出的石块从东、西、北三面先分别砸向陈仓城外的护城河中。填满河后，又抛向城头和城中。
王国、韩遂等首领第一次看到如此多的抛石车同时发威，兴奋无比，连声叫好。
数千大石头砸入城中后，城中竟无甚反应。联军众首领估计城中被砸的死伤一片了。
中午饭后，王国一挥手，兵卒推动三十个箭台从东、西、北三面向城墙靠近，射程内时，每个箭台上的十名弓手开弓射箭，箭如雨下。半个时辰内射入城中一万五千枝箭。
城中突然有反击，大石头从城中飞出砸向联军阵中和箭台。联军不少兵卒中石身亡，三个箭台顷刻被砸垮，弓手死伤多人。
王国大怒，命擂鼓攻城。
先登营一半兵卒冲出阵，每一百人护着一个云梯向城墙根冲去，到达城根，架上云梯就开始攀爬。
城墙上守军这时才冒头，用石头砸，向下射箭和弩矢，倾倒白灰、脏水、烫水等。先登营倒下一片。
韩遂观战，见不利，提醒身旁并马而立的王国，王国只好下令鸣金收兵。
南岸发出的一艘大船燃起大火冲向水闸门。十组四船并体船靠近南城，船头高台上的氐兵推出搭板搭住城墙，船仓里的氐兵登上高台踏着搭板跳上城墙，与守军对杀起来。
南城一部分守军围住登城的氐兵厮杀，一部分守军向船上扔火把和巨石，船受重，船体吃水渐深，高台从与城平齐变得低下去许多。
后继氐兵无法登城，已登城的氐兵很快就被杀光，抛尸下水。
水闸门守军从城楼向下泼水，烧水闸门的大船上的大火熄灭，韩家水部部曲驾着另几艘大船拖着这个大船向南岸撤去。
第一波攻城失败了。西大营召集联军众首领开会，各大营报上来先登营死伤名单，死三百八十人，伤五百五十人，占先登营总数九千四百八十人的近一成。
韩遂命将伤兵用船送回冀城，再从冀城用辎重马车送回允吾城疗部。
石头扔进城中似乎未伤及城中守军，反而被守军反抛回。
箭台射出的弓箭也可能未射中一人，反被守军收集起来利用。
每面城墙上始终保持着五百多守军，城中守将高硕实不简单。
韩遂指出联军兵卒均为骑兵，兵器几乎都是长矛，攀云梯时，一手抓住云梯攀爬，一手提着矛枪，无法遮挡城墙上泄下的箭、水、灰等，不是双手攀爬，上梯太慢。长矛在接近城头时确实比刀有效，但在城头上格斗反不如刀盾。
王国承认经验不足，未曾想到长矛的弊端。
杨腾提议给先登营兵卒每人配一个盾牌。
军中只有韩家水部五百人有五百个盾牌和五百把刀，韩遂答应收上来。
东、西、北三面先登营各配一百个盾和一百把刀，二百个盾和二百把刀留给南面用。换三百根矛枪给韩家水部部曲用。
攀云梯之卒一手举盾，刀别在背部腰绳里，一手攀爬。
金方提议抛石车抛出的石头不要扔进城中，城中可能有坚棚或地道藏身，不如扔到城下，成石山后，持矛枪的兵卒可攀石山杀上城墙。
蒲渊补充提议抛石到城门一侧，另一半留给云梯和箭台。
宋建提议动用冲车撞击城门。
吕基提议加快地道挖掘。
韩潼提议百船齐上，来不及建船头高台，从东、西、北三面各调拨三个云梯给南部，尝试在船上架云梯登城。
王国、韩遂一一采纳。
三天后，王国下令发动第二波攻城。
首先，抛石车从东、西、北三面向当面城门的右侧城根下抛石。整整抛了二个时辰，大部分石头在城根下堆成山，渐渐又形成坡。
王国命停止抛石，全军先登营齐上。
五十人护着一台冲车运到城门下，撞击城门。
一半先登营兵卒借着箭台、云梯在城门左侧展开攻城。
另一半先登营兵卒持矛枪爬城门右侧的石山攻城。
韩遂在西门外观战，发现用石山攻城是城中守军未事先想到过的，城门右侧城头上守军明显有些慌乱应战沿石山登上城的联军兵卒。
王国见石山登城得势，下令联军先登营以外的所有兵卒一齐沿石山冲上城头。
突然，城门右侧城头上增援来一大批守兵，很快杀光了已登城的联军先登营兵卒