Бой завершился повсеместно с полным наступлением темноты. Атакующие за один день потеряли более 8 тысяч солдат и офицеров. К вечеру у русского командования была хорошая возможность перейти в контрнаступление против 1-й японской армии, которая понесла наибольшие потери, но генерал от инфантерии А.Н. Куропаткин не решился на такой шаг. Более того, он потребовал от генерала Штакельберга возвратить с передовой посланные ему резервные батальоны, невзирая на возражения корпусного командира.

Утром бой повсеместно возобновился. Особенно кровопролитным он оказался на горе Кустарной. Японская пехота вклинилась здесь в оборону русских, но попала в искусно созданный русскими артиллеристами огневой мешок. Положение японцев на высоте усугубилось еще и тем, что по ней открыли огонь и свои батареи. Атакующим с большими потерями пришлось оставить гору Кустарную.

За день атаки японцы были отбиты русскими всюду, и противнику так и не удалось взломать передовые ляоянские оборонительные позиции. С наступлением темноты русские войска без огневого воздействия неприятеля оставили их и без потерь перешли по наведенным мостам на правый берег реки Тайдзыхе. Настроение солдат и офицеров было подавленное, росло возмущение высшим начальством, которое вновь приказало отступить, на сей раз перед избитым за день и выдохшимся врагом. По приказу Куропаткина русские войска без боя оставили Айсянцзянский участок обороны Ляояна.

Трудности продвижения обозов и артиллерии по размытым продолжительными дождями грунтовым дорогам превзошли всякие ожидания. Лошади и люди выбивались из последних сил. Порой в простое полевое орудие приходилось впрягать по 24 лошади и те не могли тащить за собой завязшую в непролазной грязи пушку. Бывали нередкие случаи, когда такие орудия приходилось бросать по пути отступления и они становились "трофеями" наступавшего вслед противника.

Вечером 15 августа войска Южной и Восточной групп заняли передовую оборонительную позицию, которая находилась всего в 7-9 километрах от города. Теперь Ляоянское сражение переместилось с горной местности на равнину. Это давало преимущество прежде всего атакующей стороне, поскольку ей теперь не приходилось с большими потерями в людях штурмовать высоты. Одновременно отход русских ближе к Ляояну позволил японским 1-й, 2-й и 3-й армиям сомкнуть фланги. Уже одно это являлось большим тактическим успехом.

Начался второй этап Ляоянского сражения. Командующий Маньчжурской армией вновь немалую часть своих сил оставил в армейском резерве и для наблюдения за флангами: 2-й и 4-й Сибирские, 17-й армейский и прибывавшие полки 10-го армейского корпуса. Опыт же предыдущих боев на полях Маньчжурии наглядно показывал, что резервные войска в них обычно не использовались, а сохранялись "на всякий случай". На передовой позиции оказались только три корпуса - 1-й и 3-й Сибирские и 10-й армейский.

К 17 августа 1904 года численность русской Маньчжурской армии под Ляояном достигала 180 тысяч человек при 644 орудиях. Три японские армии имели в своем составе 130 тысяч человек при 484 орудиях. Общее соотношение сил было в пользу русских по пехоте 1,4 : 1, по артиллерии 1,3 : 1. Правда, штаб Маньчжурской армии опять располагал преувеличенными данными о противнике. По данным разведывательного отдела армии, японцы имели под Ляояном 153 тысячи человек, 568 орудий и 2900 сабель.

План маршала Ивао Оямы заключался в том, чтобы окружить русскую армию или, по крайней мере, вынудить ее отойти на более слабую позицию. Главный удар наносился по позиции 1-го Сибирского корпуса в направлении станции Шахэ и города Ляояна. На рассвете 17 августа японцы перешли в наступление, используя для внезапности атак заросли гаоляна перед русскими позициями.

Попытка японцев нанести сильный удар в стык между 3-м Сибирским и 10-м армейским корпусами успеха не имела. Сибирские стрелковые полки залповым ружейным огнем отбили все попытки вражеской пехоты сблизиться с ними. В 10 часов утра противник захватил на позиции 1-го Сибирского корпуса деревню Чжуцзяпунцы и стал закрепляться в ней. Однако подошедший из армейского резерва 12-й пехотный Барнаульский полк с двумя полевыми батареями атакующим ударом выбил японцев из деревни.

Весь день 17 августа под Ляояном шли жаркие бои. Русская артиллерия вновь выиграла у противника конрбатарейную борьбу, ведя огонь с закрытых позиций. Успешно вели огонь прямой наводкой скорострельные пушки. 3-я батарея 90-й Восточно-Сибирской артиллерийской бригады за один день боя произвела 1776 выстрелов. В районе селения Гоцяки русская пулеметная рота буквально выкосила на расстоянии 750 шагов целую вражескую атакующую колонну. В тот день японцы потеряли убитыми и ранеными 5100 человек. Потери русских составили 3100 солдат и офицеров.

Русские корпуса удержали за собой ляоянские позиции и 18 августа. На сей раз 1-я армия генерала Тамесады Куроки изменила место главной атаки, переправившись за ночь на противоположный берег реки Тайцзыхэ. О переправе противника в штабе 17-го армейского корпуса стало известно лишь в 9 часов утра. Но и этот день Ляоянского сражения не дал маршалу Ивао Ояме победного результата.

"Помог" ему уже в который раз командующий русской Маньчжурской армией. Под предлогом того, что неприятель появился на противоположном берегу реки Тайцзыхэ, полководец российского императора Николая II генерал от инфантерии

А.Н. Куропаткин приказал войскам оставить передовую позицию (в безуспешной 2-дневной борьбе за нее японцы потеряли 11 900 человек, а русские - 6 540 человек) и перейти на главную линию обороны Ляояна.

Решающие события Ляоянского сражения разыгрались 19 -21 августа. На сей раз Куропаткин решил нанести удар по силам японцев, которые перешли на другой берег Тайцзыхэ, имевшей близ города много бродов. Генерал Тамесада Куроки имел здесь 23 500 человек пехоты, 600 кавалеристов и всего лишь 60 полевых орудий. Русская группировка для нанесения контрудара насчитывала 57 тысяч пехоты, 5 тысяч кавалерии и 352 орудия. Эти войска были сосредоточены в районе Яньтайских копей. Такого "наступательно порыва" своего командующего Маньчжурская армия ждала с самого начала войны.