7月5日到8日，日军每天于黄昏后，在其炮兵和毒袭的掩护下，分别向我江西会馆、枫树山、机修厂、张家山、虎形巢各阵地发起攻击。双方互有伤亡，然我阵地巍然不动，安然无恙。
7月9日，日军第十一军司令官横山勇也紧急召开军事会议，剖析当前战场双方态势，检讨前段作战失利的原因，商讨下一步行动方案。
经十天的鏖战，横山勇和日军大本营自年初积攥下来的快速打通大陆交通线的美妙前景暗淡下来了。想当初，自4月中旬扫荡中原起，直下湖南，一日而下长沙，一路高歌猛进的“亘古大进军”，想不到在衡阳城下折戟铩羽。这一路的军锋、军威、军势在这个湘南小城面前大大顿挫了。再要打下去，必须重新积聚气势，等待后援，改变战法。要知道帝国的精锐部队遇到的不过是一个残破不全、编制不满的一个支那军；而帝国的军队可是对手的三倍啊；更不用说在武器弹药、后勤补给、陆空配合等方面发优势了。
日中开战以来攻守之战，帝国军队与支那军对阵，往往一比三就能优胜之；一比六也能打他个平手。这不仅因为帝国军队远远优于支那军队的步兵火器、装备与后勤保障，还有兵员健康的身体素质和优秀的组织训练及单兵作战技能。这些都使得支那军必须以三倍于我的兵力方才有可能组织抵挡帝国军队的进攻。因此，我帝国军队持强凌弱，更有倍于此的鄙视支那军的心理优势。然而，此次衡阳作战，帝国军队自恃有一号作战之强大精神因素作动力，对衡阳守军持不屑一顾之蔑视态度，10天的战斗采用的都是逞豪扬凶的狠打狠斗的蛮打法，单逞一技之勇的武士道精神，骄横狂放，不及研究对方的打法，不去了解对方的阵势，一昧强攻硬打到底，单一打法一打就打了10天。岂有不败之理啊！
日本大本营和军部也幡然自省：空军配合不够，重炮部队没有完全跟上来，进攻部队无防护掩体，甚至进攻部队连修筑进攻工事的工具都没有准备。
平心而论，这次衡阳攻守双方打得如此惨烈，实在是应该好好检讨检讨一番。
这次最令日军胆战心寒、刻骨铭心的是第10军那中沉稳镇定的应战心态，冷峻严酷的杀手风格，以及匠心独具、构工巧妙的野战工事。日军的狂热的进攻精神与第10军的冷静防守风格；日本人易于骄傲躁动的情绪与第10军将士们具有的中国军人讲求实际效能的智慧禀赋撞了个正着。而且，两者都具备着顽强拼搏，迎难而上，毫不退缩，强烈的责任感和坚毅不拔，舍生忘我，勇于奉献的献身精神。
在这种交锋中，第10军始终占据着精神上的上风，掌握着精神上的主动权。他们虽然是防守者，但是他们却是精神上的进攻者；他们虽然是被围困者，但他们却是阵地上的主动者。这一点深深地刺痛了日本人。日本人在战斗期间甚至战争结束后仍记忆犹新，还在试图拼命地想洗刷这些印象。对于日军来说，他们倾一国之力打造的一号作战计划所要体现的荣耀和优越；他们以往所有的不利和晦气都想在这次一号作战中找到平衡。一号作战要求他们的就是只能胜利，不许失败；只能势如破竹，不能挫折停顿。一号作战打得就是荣耀和优越感。
以日本人的冲锋战术，以他们的装备和技术，只要战力充沛和时间允许，在中国没有他们攻不破的堡垒。对于中国式的冷兵器时代的城墙寨堡，日本步兵配备的山炮、野炮甚至60迫击炮就足以对付了。对于碉堡街垒，日军大队中队一级就配有92式步兵平射炮，拖动简单轻便，使用方便准确。对付中国的野战工事、散兵线，日军普遍配备的82迫击炮、60式迫击炮可以提供足够火力予以摧毁。这些轻重炮兵的配备远胜于中国步兵武器一般为汉阳造中正式步枪和仿捷克式轻机枪，射速射距、续射能力以及射击精度远劣于日军武器。在后勤装备、医疗救护、辎重运输等后勤补给方面双方更是无法相比。
太平洋战争爆发后，美国只来得及提供很少的一部分装备给中国。援华租借法案提供的物资装备首先用于装备中国驻印军和专门对缅甸方面作战的中国远征军。第10军原也是列在首批装备美式武器的部队，但还未来得及装备，一号作战就开始了。想想，第10军的那只有6门75山炮的半个炮兵营，加上配属作战的其他军、师的2个炮兵连的8门山炮、野炮和少得可怜的炮弹，其处境之艰难就可想而知了。
1944年，“驼峰航线”运来的美援物资，每月除供飞虎队及中国远征军使用外，交给中国方面的每月近2000吨，其中50%为制造兵器枪弹的钢铁、橡胶等原料，均由兵工署长俞大维处理。
衡阳保卫战期间，中美联合空军未能对地面部队以强有力的行之有效的配合，对日军大量集结及后勤运输也未能有大规模的轰炸破坏，日军供应的粮食弹药等给养运输船只每日溯湘江而上，络绎不绝，100毫米加农炮，150毫米加农炮，150毫米榴弹炮全赖水运，岳阳至衡阳间的公路340公里，水路720公里，日军的运输从未间断过。虽然也曾遭到过美机多次轰炸，但比起美军在南太平洋战场封锁日军守岛部队之粮弹运输来，实在差得太远太远！
7月9日、10日，战场相对平静。交战双方就好象一场猛烈搏杀后的两头巨兽，躲到一旁休整，舔舔伤口，吃点食物，补充能量以备再战。
日军方面，对衡阳的第一次总攻，总以为这次打长沙只用了一天，因此企图长途奔袭，也想一日而下衡阳。却不料想第10军战力旺盛，构工精巧，势同要塞。从6月27日起，日军对我军衡阳城西南主阵地展开全面进攻，猛打猛冲达六昼夜，只落得个伤亡惨重毫无进展的结果；兵锋大挫，不得不于7月7日始改为重点进攻。一面集中兵力，以求对我军阵地各要点实现重点突破；一面抓紧补充兵力、枪械、弹药、粮秣等，准备下一次总攻。
第10军方面，虽然也伤亡巨大，处于孤立无援，补给中断的困境中。但成功地打退了日军的第一次总攻，一线主阵地一处未失，官兵们信心大增，加上第8团1000多生力军突入城来，给了全军以莫大的安慰和勇气，大家纷纷表示：誓与阵地共存亡。于是，我军也利用敌人攻势间隙与整补时间，从容调整部署，加强工事，准备迎接日军更凶猛的进攻。