此时长江、淮河一带长久平安无事，百姓都不懂得打仗。刘彦贞既已战败，南唐人大为恐慌。唐刺史张全约正好运着粮饷前来，见到了败逃回来的唐兵。唐兵报称刘彦贞已经战死，张全约急忙把粮车折回寿州。刘彦贞的残部，也一起逃入寿州城内。
刘仁赡上表举荐张全约为马步左厢都指挥使，同他合力守城。皇甫晖、姚凤等人听说刘彦贞落败被杀，吓得不敢屯留在定远县，随即退保清流关。滁州刺史王绍颜得报，慌忙弃城而逃。
周主柴荣得知周军在正阳获得大胜，也从陈州赶到永宁镇。他对待从大臣说道：“听说寿州围困得以解除，农民大多回了村落。如今听说大军到达，必定再次入城。可怜他们聚集起来，就会成为饿殍。我们应先派遣使者安抚他们，让他们安心务农。”柴荣随即出榜安民，又任命李重进代替李谷为淮南道行营都招讨使，任命李谷兼理寿州行府政务。
柴荣到达寿州城下之后，在淝水北岸宿营。他命令各军包围寿州，将正阳浮桥移到下蔡镇，又征发宋州、亳州、陈州、颍州、徐州、宿州、许州、蔡州等地壮丁数十万来攻城，昼夜不停。
南唐一万多人将船只停靠在淮河上，在涂山脚下宿营。刘仁赡早已经准备好充足的守城用具，证日里发箭抛石，放炮扬灰，使得周军无法攻破城池。周军虽然人多势众，猛攻数日，却毫无进展。周兵只好停留城下，柴荣也无可奈何。