大北门附近的突破口未能炸开，68军突击队在阎军上、中、下三层火力网的阻击下冲锋到城下，架设云梯强行登城，由于步炮协同不当，云梯被自己的炮火炸断，已经爬到梯子中部的战士们被打落城下，突击队组织剩余兵力搭起人梯登城也因为城墙太高而没有成功。到上午八点晨雾消散之后，炮兵再次集中火力轰击，终于炸开十几米宽的一条缺口，在八点三十分将红旗插上城头，他们是最后一支登上太原城头的攻击部队。
登城战斗进行得最为艰苦的是攻击迎泽门一线的65军，22、23日两天，该军进攻大南关的战斗就打得极为惨烈，为夺取这个迎泽门外的防御屏障，几个主要进攻连队在战斗结束后均只剩下十几名战士。23日夜，65军突击部队隐蔽在了距迎泽门五百米处，子夜未过，就因为阎军炮火的轰击而出现伤亡，579团1连的支援组伤亡13人，几乎被打光。24日清晨，迎泽门一带的突破口未能在预定时间内炸开，准备强行登城的突击队接近迎泽门后才发现城门外仍有未被炸毁的阎军碉堡，前进的道路被火力封锁，突击队被迫放弃原订突破口，抬着笨重的云梯涉水穿越城墙外的海子也就是后来的迎泽湖，绕到城门东面的第一个城墙突出部强行登城。由于行动的隐蔽和出其不意，突击队成功登上城头，但阎军很快反扑，密集的炮弹和子弹向城下拥挤的登城部队射来，毫无遮蔽的战士们暴露在清晨的光天化日之下伤亡惨重，到处是横躺竖卧的尸体和痛苦挣扎的伤员。云梯被阎军炸断后，登城一度中断，已经登上城头的50余名官兵孤军奋战。就在这个时候，65军另一支连队用1250斤炸药炸塌了大南门，阎军迎泽门一线的防御体系随即崩溃。在进攻迎泽门的战斗中，荣获“登城先锋”锦旗的579团1连，100多名战士只剩下30多人，城下断梯叠尸的情景、竖梯处被鲜血拌合的泥浆和被染成红色的海子水，该连副指导员刘子威在四十年后一回想起这些令他记忆犹新的壮烈景象，这位老军人的心仍不免为之颤动。
8点50分，东路62军突击部队攻占鼓楼，用一条红色被面代替胜利的红旗插到了这个太原城内的最高点上。9点15分，62军的另一支突击部队冲入阎锡山的统治核心绥靖公署，与负隅顽抗的侍卫部队展开激战。
与此同时，城内的阎军陷入一片恐慌和混乱之中，阎锡山的特工人员在精营西街的特种警宪指挥部等处集体自杀，梁化之与阎慧卿在绥靖公署钟楼地下避弹室内服毒自杀。绥靖公署地下室内，聚集着阎军主要军政人员和他们的家属，电力供应已经中断，仅凭几支忽明忽暗的蜡烛照明，地下室里所有人员的命运也就如同这风中之烛，随时将融入一片黑暗。
至此，从清晨五点半到上午十点，经过四个半小时的激烈战斗，太原宣告解放，盘踞山西达38年之久的阎锡山政权从此灭亡。太原解放六天之后，大同守军放下武器，接受和平改编，山西全境宣告解放。
太原战役从1948年10月5日发起，到1949年4月24日结束，历时六个余月，共计歼灭敌军135000余人，其中俘虏77000余名，包括师级以上军官40余人。（摘自天津晚报）
