成吉思汗率领四万蒙古骑兵追至浑垂山脚下，遇到浑垂山守军强弓劲弩的阻击，便命全军停止进攻，安营扎寨、进行休整。
在蒙古骑兵安营扎寨、生火做饭的时候，成吉思汗亲自布置兵力。他将第一、二、三万人队，布置于浑垂山寨正面即西面山脚下，将纳图尔的第四万人队布置于浑垂山北面，将察合台的第五万人队布置于浑垂山东面，将速不台的第八万人队布置于浑垂山南面。
兵力布置完毕已经夜深，成吉思汗回到汗帐，吃了些牛肉、喝了点酒就呼呼睡去。
次日凌晨，成吉思汗命令拔都率领第三万人队下马就步，采用射箭的方式攻打山寨之门，第一、二万人队则全部上马，做好冲锋准备。山寨之内的西夏守军和党项骑兵也不开门迎战，只是放箭还击。
野利益链对阿沙敢不说，元帅，此时正门下面的蒙古骑兵最多两万，而我军有三万之众。末将建议，打开寨门，将我们准备的圆木、园石全部滚下去，然后再让我们的骑兵冲下去，如此就有可能一战战胜蒙古骑兵。
阿沙敢不板起脸说，怎么？这么快就急着赶我们走吗？
野利益链发窘说，末将绝无此意。
阿沙敢不马上又笑着说，蒙古骑兵十分警觉，机动性很强，一旦我们冲出去，驻守浑垂山周围的蒙古骑兵也会很快对我们合围。所以我们不要着急，等蒙古骑兵确实疲惫之际，我们再寻找合适的机会冲下去。
成吉思汗见六千蒙古骑兵攻打浑垂山寨一个时辰没有任何进展，便果断下令鸣金收兵。
回到汗帐，成吉思汗苦苦思索破寨之法。成吉思汗心想，虽然我军已将浑垂山团团围住，但不知山上守军存粮多少？这支党项骑兵虽是西夏兵部尚书统领，但未必就是党项骑兵主力，估计也就三万人马，说明其主力还没有开到。万一我军久攻不下此寨，被前来增援的党项骑兵合围，山上的党项骑兵和守寨夏军又来内外夹击，那就十分危险。此战必须速战速决才行！窝阔台应该已经攻下黑水城了，应当立即调他率领的两支万人队和重兵器车前来助战，一举拿下浑垂山寨！
于是成吉思汗写下两道诏书，一道诏书给窝阔台、耶律楚才和也遂妃，让他们即刻率领两支万人队和重兵器车开至浑垂山脚下。一道诏书给华筝别姬，让其从预备军中征集两万骑兵入伍，并开至贺兰山北，与兀鲁兀台第九万人汇合。
过了三日，窝阔台、耶律楚才、也遂妃率领两支骑兵万人队和三百余辆重兵器车开至浑垂山脚下，成吉思汗刻意叮嘱窝阔台将带来的蒙古骑兵和重兵器车隐藏好，以麻痹寨内夏军。
次日凌晨，成吉思汗又命第三万人队继续攻打浑垂山寨，阿沙敢不也指挥寨内守军放箭抵挡。
窝阔台对成吉思汗说，父汗，第三万人队如今只有六千人马，兵力远不及守寨夏军，儿臣愿率两万骑兵前去增援。
成吉思汗说，山路狭窄，去再多人马也无益。
窝阔台又说，父汗，此时不用重兵器车更待何时？
成吉思汗说，敌军居高临下，放弩车放出的长箭射程不远，抛石车抛出的石块只会砸到自己，攻城云梯更不必说。
窝阔台，那该如何？
成吉思汗说，只有设法将敌军引出来，引到一处山凹处，再行歼之。
窝阔台说，父汗高见！
成吉思汗说，我已探查仔细，浑垂山西南方向二十余里处有一山凹处，名为阿剌谷，你可将你带来的两支万人队和重兵器车隐藏于山谷之上，以待夏军。
窝阔台领命而去。
之后，成吉思汗又令第七万人队轮番攻打浑垂山寨。