二十九军防守的喜峰口防线全长三百余里，喜峰口东距冷口二百里，西距马兰峪一百余里，中间有董家口、喜峰口、罗文峪等要隘，尤以喜峰口最为险要。喜峰口左有潘家口、龙井关，右有铁门关、董家口，五口并立，各口之间间距皆为十五里，喜峰口居中，山势最高，两侧奇峰壁立，皆高有千余公尺，怪石嵯峨，地势险奇，虽呈两山夹峙状，无奈山体皆是石头，构筑工事极为不易。宋哲元与众将看罢喜峰口一带的地形后，对张克侠、冯冶安和一零九旅旅长赵凳禹，一一一旅旅长王治邦、一一三旅旅长董泽光说道：“这里地形狭窄，地势险要，大股兵力进攻，施展不开，对防守来说，确也有利。只是日军在进攻前，通常总是采用飞机轰炸，排炮急袭，如此轮番数次，摧毁守军防御工事和大量杀伤守军。而守军在敌人的飞机轰炸，大炮狂轰的情况下，有战壕掩体作掩护，亦能减少伤亡。这里山体嵯峨，奇峰壁立，急切间很难构筑工事，对付敌军步兵攻击还好，而日机轰炸，大炮猛轰，则对我军防守极为不利。再说我军现在是利用长城线据险设防，据险设防在某种程度上又可以说是处处设防，而处处设防又因为兵力分散，造成兵力不足，变为处处无防，又容易遭到敌迂回包抄的偷袭，徜一处被敌偷袭成功，不仅此处守军有被敌围而歼灭的危险，而且整个防线还有随之崩溃的可能。因此你们要多派些巡逻哨巡逻，至于战场应敌，我是决不遥制的，你们有临敌处置机变之权，你们还可以根据我军的情况挥我军近战夜战的特长。”冯治安等听到以后大喜过望。
九日的下午，日军南路司令官，西义一指挥的服部兵次郎少将所率的先头部队，服部旅团和铃木旅团两个旅团到达喜峰口，双方战斗开始。
开始两军在山上山下激战了半日，日军占领了守军的一少部分阵地，但是晚上又被我军给多了回来。三月十日的时候，我军和日军又是双方激战一天，但是攻中有守，守中有攻，成为了一场拉锯战，阵地相互倒手居然达到了有五次，双方伤亡均十分惨重。
到了十一日情况开始对我军有点危险了，日军不再直接冲锋，而是先让飞机轰炸我军的阵地，然后再用大炮轰击，连续几次，一下子日军的炮弹惨烈地侵蚀着我防守部队官兵的**，阵前是硝烟弥漫。而从山脚到山顶，被炮火点燃的一簇簇荒草和灌木丛象一堆堆火，让山风一吹，马上就着了起来，，就像是火柱一样，光是出让人受不了的高温，就对我军造成了巨大的损失。阵地中的守军不时传送着：“xx战友又牺牲了。”的消息。
过了一段时间，日军才开始让步兵进行攻击。而我们的守军则潜伏在山体上，石块旁和未被炮火点燃的稀疏的草丛中，灌木丛中，打开了手榴弹的弹盖，端着枪，握着大刀、瞪着双眼，盯视着日军的举动，等到了日军傻乎乎冲到离我们的阵地不到百米的时候，突然一声令下，守军马上就跑出掩体，离得远的用枪打，而手榴弹是只往日军密集，离自己又不太远的地方投去，在近一点的就是用大刀向鬼子砍去。
当天晚上，冯治安在三十七师的指挥部内召集各旅旅长、团长召开作战会议。让各旅汇报伤亡情况，没想到的是各旅呈报的伤亡数字已经表明在两天多坚守阵地的作战中去了近两个团的兵力。看到这个结果，冯治安忧心忡忡地说道：“如此下去，过不了几天，我军将失去守卫喜峰口一线阵地的能力。”