Русские тем временем продолжали закрепляться на Нангалинской позиции и мотали на ус уроки второго штурма Цзиньчжоу. Так, была признана вполне реальной угроза прорыва японцами и этой позиции с последующим выходом их к железнодорожной ветке, идущей из Дальнего в Порт-Артур, и ее блокированием, как это уже было при прорыве Цзиньчжоуской позиции с веткой на Талиенван. В этой связи из Дальнего активно эвакуировали разного рода имущество и материалы — особенно по части портового хозяйства, что в дальнейшем во многом обусловило успешную работу уже порт-артурских портовых служб по обеспечению базирования в крепости кораблей эскадры и исправлению их боевых повреждений. Все то, что нельзя было демонтировать и вывезти (особенно причальная, судоремонтная и транспортная инфраструктура), по возможности подготавливалось к взрыву для недопущения использования японцами в случае захвата города. Пригодились и запасенные в Дальнем строительные материалы — они были использованы для сооружения укреплений на Нангалинской позиции и иных рубежах обороны крепости.
Проверку боем все эти приготовления прошли 10 июля, когда русские части 4-й и 7-й Восточно-Сибирских дивизий (19 тысяч человек со 146 орудиями и 24 пулеметами) отразили первую атаку на Нангалинскую позицию со стороны японской 3-й армии, к тому времени с учетом подкреплений насчитывавшей 43 тысячи человек, 192 орудия и 70 пулеметов.
Успеху русских способствовало то, что японцы вынуждены были группироваться для атаки на сравнительном узком участке хорошо простреливаемой местности. Сыграла роль и возрастающая активность русских в обороне, которые удержание позиций достаточно удачно сопрягали с энергичными контратаками на отдельных участках фронта. Потери русских составили при этом около 1,5 тысячи человек, японцев — около 5 тысяч.
Также существенную помощь войскам своим артиллерийским огнем оказали вновь прошедшие в залив Талиенван корабли Макарова — «Ретвизан», «Победа», «Орел», «Слава», крейсера и миноносцы. Кроме собственно поддержки войск, броненосцы повторно обработали своим главным калибром город и порт Талиевана, сведя на нет все усилия японцев, которые с самого момента захвата пытались привести его портовые сооружения в рабочее состояние.
Вторая попытка Ноги овладеть Нангалинской позицией состоялась более чем через месяц, 14 августа. К тому моменту в 3-й армии японцев было уже 50 тысяч человек и 246 орудий против русских 18 тысяч пехоты и 140 пушек. Натиск японцев удалось сдержать и в этот раз, но уже гораздо более высокой ценой — потери русских составили около 3 тысяч убитыми и ранеными, 22 орудия и 4 пулемета. Причиной тому была наконец-то протиснутая японцами через зону высадки у Бицзыво часть осадной артиллерии армии Ноги — 120-мм гаубицы Круппа, огонь которых весьма досаждал русским позициям. Частично купировать эту проблему в очередной раз помог флот, своими действиями из залива Талиенван задержав японское наступление (и заодно вновь пройдясь огнем по порту Талиенвана). Противники русских в ходе трехдневного сражения, завершившегося 16 августа, потеряли около 9 тысяч человек, 15 орудий и 2 пулемета.