海匪雖然在台中外海戰鬥中吃了大虧，但憑借數量優勢，仍逼退了流求海軍戰艦。隨即他們便將台中堡壘的周邊海域包圍起來，試圖壓製堡壘的守軍火力並控製碼頭。他們的目標是奪下台中堡，與陸路而來的海匪會師，徹底控製這片區域。
攻打台中海匪的戰船種類頗多，其中有不少裝備了投石機和弩炮的戰船。投石機猛烈發射之下，密集的石頭夾著勁風砸中堡牆，讓堡壘表麵坑坑窪窪。碎石四處紛飛，不少守軍因此受傷，餘者四處躲藏。這種攻擊聲勢頗為浩大，但效果也僅此而已，堡壘隻是受了些許皮毛傷害而已。
從實際效果來看，弩炮的作用要超過投石機。兒臂粗的弩箭破空尖嘯，其力甚勁，遇之者非死即傷。幾輪下來，倒造成了數十名守軍死傷。還有不少弩箭射入堡中房屋之中，附著其上的火把引燃了堡壘中的乾燥之物，讓守軍好一陣忙亂，才將各個起火點撲滅。
海匪的火炮戰船混雜在弩炮戰船之中，朝堡壘猛烈開火。火炮的威力比投石機和弩炮威力強許多，一通炮彈下去，堡牆不少地方被砸出裂口。隻是棱堡本身就是為火器時代的產物，其作用就是為了對抗火炮攻擊。台中堡修築時間早，直接采用了橫原堡的設計，比采用了改良技術的台南堡防禦力要差一些。但即便如此，台中堡的抗彈能力也遠超一般的城池，故幾輪炮彈下來，其並未受到致命傷害，依然昂然屹立。
敵人猛烈開火，守軍自然也不會閒著，也用炮火猛烈還擊。台中堡隻有二十餘畝，比台南堡還了不少，故隻有五百正規軍。雖然為小堡壘，但其火炮數量卻不少，光是重型要塞炮就是二十餘門，另有中型和輕型火炮數十門。這些火炮大部分部署在臨海的牆上。
半個時辰的對轟下來，堡壘守軍死傷了幾十人，損失了一門重炮和兩門輕型炮。相對守軍，海匪的損失可謂十分慘重，被擊沉的戰船有六艘，另有十餘艘正在熊熊燃燒，還有數十艘受傷正愴惶後退。海匪的人員損失更為嚴重，直接死在炮擊之下的便有數十人，另有數百人正泡中水中。在這風高浪急的海中，能活下來的不會超過五成。
海匪的投石機和弩炮戰船受損十分嚴重。因為射程短，裝備投石機的戰船隻能抵近堡壘，這讓其遭到了優先集火打擊。弩炮戰船是因為其發射的火箭引燃堡中房舍，讓守軍極為惱火，加之又護衛在火炮戰船的前方，自然也招來了密集的炮彈。相對而言，海匪的火炮戰船雖然是重點打擊目標，但其躲在後方，反而隻損失了一艘。
海匪戰船損失之所以如此之大，除了因為台中堡火炮密度大外，也因為使用了新型的彈藥——然燒彈，對船帆和木質的船體效果極佳。這種彈藥是將炮彈鑄成中空，中間填充爆炸藥和火油的殘渣，也就是歐陽軒所說的瀝青。流求雖然孤懸海外，但信息和戰略物資來源比巴蜀獲取方便的多，獲取瀝青也並不困難。
台中及附近區域已開耕出一百餘萬畝水稻、甘蔗田，此外還有數十個工礦企業，總人口二十餘萬。加上從台南撤來的百姓，此片區域已聚集了三十萬餘萬百姓，已是流求島總人口的一半眼下。如此之多的資源，在海匪及其背後勢力眼中儼然是塊肥肉。他們狠狠地咬下去，誰料到第一口便崩掉了不少牙齒，崩得滿嘴鮮血。