只是相对于冀中战场眼下的宁静来说，在整个冀中的北面的天津战场，眼下的战事却是陷入了苦战。之前陶净非考虑到天津城区南北宽，东西狭窄的特点，采取了东西对进，抢占海河上桥梁，将日军分割为南北两部之后，再先南后北的攻击战术。
在突破天津外围防线，肃清杨柳青、军粮城等天津外围各个日军据点，并先后抢占海光寺、西站、堤头、北洋大学等一系列要点后。陶净非集中了四个师的兵力，在两个坦克团的配合之下，分别从城西的西站、海光寺，城东以大公第七厂、硝皮厂为出击点。
采取东西对攻的战术，向天津城区发起攻击，两部的汇合点就选在了天津城区内的金汤桥与万国桥。同时以一个师的兵力配属晋察冀军区的一个旅，渤海军区的两个独立团，分别从海河下游两岸向北攻击，目标直指英法租界。
按照陶净非的设想，自己从东西两面采取对攻，同时以一部兵力由南至北发起攻击，可以有效的分散日军防守的兵力。同时自己在兵力上，又占据一比二的优势。只要拿下金汤桥与金刚桥一线，将天津日军防御兵力拦腰截断，短时间之内拿下天津不成问题。
但整整三天的激战下来，结果却与陶净非当初设想的完全两样。面对日军顽强的抵抗，以及上级不准使用重武器的命令。三天的激战下来，各个攻击部队除了一部兵力抢占意大利租界，将固守原英法租界区的日军一部，与城区其他部分的日军之间联系分割开来之外，始终未能完成对天津日军主力的分割。
尤其是多次对金汤桥、万国桥以及金刚桥，这三座天津城区海河上最重要的桥梁争夺。在日本海军舰艇猛烈炮火的封锁，以及周边守军的顽强阻击，不惜代价的反击之下全部失利。也就是说，陶净非的攻势在深入内城之后全线受挫。
对金汤桥以及紫竹林港区一线发起攻击的一个团，在海河上日军几艘轻型舰艇以及一艘炮舰的火力阻击之下，反复攻击始终未能得手。尤其是在金汤桥一线，因为日军的炮火异常的猛烈，造成了相当大的伤亡。
虽然该团两个主攻营，不顾日军炮火拦截以及异常凶猛的反扑，以伤亡三分之二为代价，经过反复争夺虽然攻占闽粤会馆，以及天津县政府、张家大院等一系列重要目标。硬生生的将攻击线，推进到距离目标金汤桥已经不远的鼓楼一线。但终因为伤亡过重，丧失了持续攻击的能力。
攻击金汤桥一线的部队伤亡惨重，只能在鼓楼一线转入防御。在金汤桥上游金刚桥的部队，虽说连续夺取了金华侨、金钟桥两座桥梁，但是对金刚桥的攻击也进展异常的缓慢。几经苦战却迟迟无法取得突破，与日军在工学院、律师公会一线陷入僵持。
东线的攻击部队，也在北宁铁路以东与日军陷入僵持。虽然夺取了老龙头车站，但向万国桥的攻击行动，却同样多次受挫。各路穿插部队，在北宁铁路沿线的大大小小胡同之中，与日军陷入了拉锯的状态。
天津战场的日军，虽说在外围损失了相当的兵力。在除掉固守塘沽的部分日军之外，用来固守内城的不过二十七师团两个联队，外加独立混成第十五旅团，以及其他的杂七杂八的部队，总兵力相加也不过三万余人。
即便再加上紧急动员的三千多武装侨民，以及部分伪军和伪警察，总兵力也不到四万人。与抗联投入的六个师外加两个旅，以及部分渤海军区活动在天津以南的两个独立团相比。在兵力对比上，只有抗联投入兵力的一半。
但抗联在进入城区攻坚作战之后，限制使用重火力的规定，却让一线攻击部队在火力对比上与日军相差悬殊。尤其是日军还可以得到驻扎在金汤桥下游，以及紫竹林港区的日本海军舰艇的火力支援，双方的火力对比相差更加悬殊。
即便抗联在突入内城之后，投入了整整两个团百余辆坦克。但是天津城内大大小小的胡同，也限制了坦克的使用。坦克部队只能沿着主要街道冲锋，日军则利用街道两侧的房屋，设置的反坦克预设阵地，给抗联的坦克部队带来了不小的损失。
三天的苦战下来，除了实际战略意义并不大的金华桥与金钟桥之外。真正具有战略意义的，将天津主城区分为东西两部分的海河，曾公祠以下河段上的大大小小桥梁，却是只夺取下来一座。
不过多少有些具有讽刺意味的是，这座桥是日军占领天津之后修建的，连接原日本租界与河北之间联系的木质桥梁。老百姓私下虽说称之为新桥，但这道木质桥梁的正式名称是日本桥。
只不过这座木结构为主的桥梁，在被攻占后短时间之内，便被下游紫竹林码头的日军海军舰艇，使用舰炮打出的燃烧弹给烧毁。非但未能发挥陶净非期待的作用，反倒使得河东部队渡河攻入天津原日租界的一个营，因为打开的突破口重新被封锁，被切断了与河东的联系。
日军为了防止抗联利用海河的冰封河段渡河，以及为了便于自己舰艇的活动。在战斗打响之前，在天津城内海河河面上，布设了大量的炸药。在抗联攻击发起之后，便将曾公祠以下直至裕丰纱厂之间的河段，所有冰封的河面全部炸开。
在夺取的唯一一座桥梁被毁，河面的浮冰又被炸开无法利用冰层渡河。而从海光寺向天津日租界发起攻击的部队，又被日军死死的阻击在原日本领事馆，