尤世威毀其招降牌，斬殺使者，表達(dá)了拼死的決心。李自成大怒。十五日，命令大軍發(fā)起進(jìn)攻。榆林城三面傍山，一面臨河，城北有五處護(hù)城墩柵，可相互聲援，從這里進(jìn)攻難度很大，東、南兩面山阜參差，有祠、廟、林木好隱蔽，尤其是海潮寺，逼臨城下，可從寺中挖地道穿城。李過(guò)指揮士兵奮勇環(huán)攻，炮火猛烈。城上發(fā)射強(qiáng)弩、巨炮，幾次開(kāi)城出戰(zhàn)，殺死殺傷農(nóng)民軍多人。攻守持續(xù)十三個(gè)日日夜夜，矢石、炮火從無(wú)片刻停息，攻者勇敢，守者頑強(qiáng)。二十七日，農(nóng)民軍用洞車四面穴城，用火藥炸城，將城東南城墻炸塌數(shù)十丈，城內(nèi)起火，農(nóng)民軍蜂擁而入。巷戰(zhàn)從中午到傍晚，各自矢盡刀折，尸體堆積塞道，鮮血流滿通衢。農(nóng)民軍奪取榆林，都任舉家自縊而死。據(jù)載在榆林戰(zhàn)死的大將總兵有尤世威、侯世祿、侯恭極、王學(xué)書(shū)、王世欽、王世國(guó)、王世臣、李昌齡，裨將和副將有尤翟文、常懷德、李登龍、張發(fā)、楊明、游擊孫貴、龍養(yǎng)昆等。另有守將游擊傅德等十人。城中婦女、兒童盡死于兵火中，無(wú)一人存留。榆林攻取后，李自成命王良智、周士奇、張宏柞鎮(zhèn)守榆林，命高一功鎮(zhèn)守綏德。開(kāi)始調(diào)集兵力增援寧夏。

李自成在攻打榆林的同時(shí)，派兵前往寧夏。十六日，包圍了寧夏，總兵官撫民率領(lǐng)鎮(zhèn)中軍民抗拒。農(nóng)民軍組織了三次進(jìn)攻，都未能成功，士兵有數(shù)千人傷亡。由于李自成正在集中兵力攻打榆林，只好作罷。二十七日，榆林告陷，使李自成得以重新部署，增派兵力前往寧夏。并且發(fā)表檄文，克期攻城。檄文傳至城內(nèi)，巡撫李虞夔和慶王朱倬傕束手無(wú)策。他們?cè)趹c王府磋商，最后決定向農(nóng)民軍投降。官撫民看到大順軍大隊(duì)人馬前來(lái)，也投降了農(nóng)民軍。李自成命監(jiān)軍道陳之龍為寧夏節(jié)度使，以投降總兵牛成虎鎮(zhèn)守該地。

慶陽(yáng)的攻取是在劉宗敏直接指揮下進(jìn)行的。劉宗敏率軍5萬(wàn)，圍城數(shù)匝。兵備副使段復(fù)興依靠城墻堅(jiān)固率兵固守，并將城內(nèi)婦女也動(dòng)員起來(lái)參加守城。戰(zhàn)斗非常激烈。農(nóng)民軍先攻打西城，越三日，不克，改攻南城，后二日，又不克，后自西城轉(zhuǎn)移至北城，最后移至東城。農(nóng)民軍傷亡3萬(wàn)人，積尸幾乎填平城壕。偵知守衛(wèi)在這里的是城中婦女，力量薄弱，就以此為突破口，組織農(nóng)民軍穴城數(shù)十道，破城而入。兵備副使段復(fù)興、知府董琬、鄉(xiāng)紳太常寺少卿麻禧等同日被殺。韓王朱亶塉被俘。