第50军在阻击中发现，此次美军进攻表现出一些新特点。
每日开始攻击时，先以侦察机在阵地上空低飞盘旋，为空、炮火力指示目标，继以排炮射击，飞机轰炸扫射，投燃烧弹并施放烟幕，掩护步兵运动至阵地前山沟死角内，再以坦克掩护少量步兵前进，作试探性攻击；遭打击后，再重新进行炮击、轰炸、扫射，如此反复，以暴露防御阵地上的火器位置，用火力加以摧毁，最后发起猛攻。
攻击均在白天实施，每日10时左右发起，12时至15时最为猛烈；若不能得逞，黄昏时缩回攻击出发位置构筑工事，防备夜间反击。
面对这样的敌人，第50军防御中面临两大威胁：
一是敌炮兵、航空兵的猛烈火力毁伤；二是敌坦克在阵前肆无忌惮的活动。
由于天寒地冻且缺乏作业工具，防御工事构筑十分困难，只能在雪堆上浇水，冻成冰块后堆砌成工事，抗毁性很差。花费一夜工夫堆成的工事，敌人1个小时炮击就能将其全部摧毁。当敌发起攻击时，防御部队只能在失去工事依托的条件下与之对抗，往往遭受很大伤亡。
此外，由于缺乏反坦克手段，敌人坦克敢于径直开到志愿军阵地前活动，往往面向志愿军防御阵地一线排开，形成一个弧形半包围圈，以坦克炮实施抵近射击，或从防御间隙渗透，实施侧后攻击。
伴随坦克在阵前活动的还有M-15半履带式四联装自行高射机枪，对防御部队的危害程度不亚于坦克。
据有关战史记载，美军对修理山303高地的一次攻击，坦克群抵近射击的火力构成是：以30门76~90毫米坦克炮瞄准山顶附近的机枪枪眼射击，以60挺车载机枪和6组四联装自行高射机枪（共24挺)对正斜面的堑壕射击。射击方法是：给每个坦克排（各5辆坦克，共5门坦克炮、10挺车载机枪)规定一个射击扇面，各扇面之间的间隙由四联装自行高射机枪火力予以补充。一天之内，仅5组四联装自行高射机枪就发射了5.2万发12.7毫米子弹。
在这样的火力威胁下，第50军部队阻击作战付出了很大代价。
1月31日电称：“敌自25日开始以大量飞机、坦克、大炮向我50军及38军112师攻击，占我野战工事约七公里。我仅有步兵武器及少数山炮，且在弹药不足的情况下坚持抵抗。因敌火力猛烈，我伤亡相当大。”
2月2日电称：“美第一、第九军及英、土、希部队和伪一、六师沿南汉江西岸至水原线向北猛犯，我50军及38军112师、42军125师共计伤亡约8000人，敌人伤亡亦有4000人以上。
2月4日电称：“50军及38军112师伤亡过半（42军125师亦不少)，难以支持现有阵地，力争支持至6日晚。”
第50军部队在汉江以南一线的阻击作战，为仓促转入防御的志愿军各部提供了重要借鉴。根据第50军的阻击经验，志司于1月31日下达战术指示，指出：
进行阵地防御，必须做好工事，采取疏散的纵深的兵力配备（每一阵地只以少数兵力加强轻武器进行防守），才能减少伤亡，保持防御的稳定性；必须以短促、突然、猛烈的火力，配合阵前反冲击，才能有效地阻止敌人的进攻；
必须做好对敌实施反击的充分准备，较大的反击必须于夜间进行，才能收到大的效果。指示还特别强调：防御时不能死守一地，在争取到一定时间或无力防守时，应主动地转移阵地，并尽力坚持夜间转移，以减少伤亡。
1月31日，志司通电表扬第50军：“你们在连续多日的激战中顽强坚守阵地，反复进行争夺，充分展现了崇高的国际主义和爱国主义精神。你们的英勇表现极大鼓舞了全军，尤其是148师，堪称全军学习的榜样。现予以通令表扬。同时，我们已命令三分部迅速将弹药前送，望你们继续坚守阵地，灵活组织反突击。只要阻止敌人推进，争取到战役准备时间，第四次战役的胜利便可确保。”
以彭德怀、邓华、金雄、朴一禹名义，向志愿军各军、人民军各军团，通令表扬了第443团7连、第444团8连、第447团。通令说:“以上三个部队英勇顽强的战斗作风是值得全军学习的，特通令表扬。”
到2月初，第50军前线部队已难以继续坚守原有阵地。
2月4日，阻击战仍在激烈进行时，金日成前往志愿军总部了解战况。志司告诉他，第50军伤亡惨重，目前还能作战的部队只剩下大约7个营。当时，志愿军一个军通常编有27个建制步兵营，这表明该军已损失超过三分之二的战斗力。
2月4日13点30分，志司同时发出了两封电报。
一封电报发给第38军及韩先楚、邓华，命令第38军在侧翼支援并配合第50军作战。电报中强调：如果敌军对第50军展开猛烈攻击时，你们可根据实际情况派出小股部队侧击敌人，以缓解敌军对第50军的压力。夜间派遣小部队积极渗透，进行袭扰，埋设地雷，破坏敌军的白天进攻计划。
另发一份电报给人民军第1军团以及第50军和韩先楚，指示：
第1军团接替第50军部分阵地。电报中称：为保持汉城南岸的阵地，牵制敌人主力行动，以便我军主力在预定地区发起进攻。
第50军已连续作战十昼夜，战力大幅削弱，正面过宽，无法继续承担纵深布防任务。为缩短第50军防线并增强纵深防御力量，决定将军浦场、果川、南泰岭公路（含)及其以西的区域交由第1军团接防。请接电后迅速派遣干部与第50军接洽，了解具体情况并进行地形侦察，最好今晚完成，最迟于明晚（五日）前全部接防。
根据此电令，人民军第1军团接管了第50军所防守的西段14公里正面防线的防御任务。
2月4日、5日，汉江以南的战斗愈发激烈。美军第25师、第3师及土耳其旅集中力量猛烈进攻第50军和朝鲜人民军第1军团的防线，每天出动坦克100至200辆，飞机数十架至上百架，疯狂轰炸中朝军队阵地，使之化为一片火海，以掩护地面部队轮番冲击。
尽管工事几乎被完全摧毁，志愿军和人民军仍顽强抵抗，反复争夺阵地，弹药耗尽后与敌人展开惨烈的肉搏战，战况极为残酷。