同年五月上旬，萨布素率所部两千余人从瑗珲出发，月底逼近雅克萨城。俄军负隅顽抗，清军于六月初从南北两个方向发起猛攻。经多次激战，击毙俄军百余名，其中包括俄国督军托尔布津，迫使俄军撤回城内固守。因重新修筑的城墙比较坚固，一时难以攻克，萨布素便在城周筑垒挖壕，长期围困。深秋时至，康熙皇帝见天时渐寒，河流即将封冻，考虑前方过冬准备，于八月二十五日谕萨布素：船舰如何收藏，马匹如何饲秣，敌兵来援，如何扑剿，勿令入城，你们详加筹划，密以上奏。
萨布素遵旨上奏：已于城周三面掘壕筑垒，壕外置木桩鹿角，分区防御；城西对江，另设一军；为防江路来敌援兵，复派剿御之兵于东西两岸，泊船备战；离城六七里，上流有港，可以藏船，另设一军守护，兼令阻击尼布楚敌方援军；军中疲弱马匹，一半发黑龙江，一半发墨尔根，令驻该处盛京官兵饲养。对此安排，康熙皇帝基本同意，只是担心盛京官兵不善喂马，因而改令索伦总管和黑龙江官兵承担。清军长期围困策略取得显著成效，至年底，八百余俄军多半死亡，仅剩一百五十余人，粮食、弹药严重缺乏，危城指日可下。