大雪之日，日軍的飛機再無法起飛，於是在忻口一線的晉綏軍在白天就開始了對日軍的反擊。

這次反擊最先只有晉綏軍，準確的說，是忻口線上的晉綏軍炮兵反擊。沒有了天上的飛機威脅，這次晉綏軍的火炮都拉了出來。

晉綏軍現在的火炮數量已經超過了前線日軍的火炮數量，相對於日軍現在彈藥的囧迫，而晉綏軍的炮彈則是非常的充裕，在第十天這一天，光晉綏軍的十五門重炮就發射了幾百發的炮彈，居高臨下，日軍的佈防大多可見，這些150毫米炮彈炸到哪裡，哪裡就是一片斷臂殘肢。

由於日軍多日進攻，完全和守軍前線糾纏在一起，中間再無法建立涇渭分明的中間地帶。所以兩軍前線部隊之間的距離並不遠，日軍也處在了105毫米和75毫米口徑山炮的射程之內。

這些稍小口徑的炮彈更是不計其數射向日軍陣地。日軍本來作為進攻的一方，根本沒有準備多少防禦工事，現在被雨點一般的炸彈轟炸，日軍簡直躲無可躲，士氣徹底消散，對於攻下忻口，這時所有前線的日軍都不再抱此希望，只希望能平安的退回去，保住自己的性命。

在這麼好的形勢下，不去找事就不是李志堅的性格，趁著日軍亂的時候，新三師和四個旅，幾乎都全軍出動進行進攻，日軍雖然殘忍，對自己也殘忍，但是怎麼說也是人，在絕境中也會怕，也會恐懼，也有人的本能。

北線的反攻得到了陣地上的晉綏軍炮兵的有力支援，到了後面，有些炮兵指揮官，直接將炮拉到了山頂，對著日軍就是直轟。

新三師的迫擊炮、山炮等也是跟著前面步兵進攻的人潮炸，步兵進攻至哪裡，炮彈就跟著炸到哪裡的日軍，隨著新三師一起進攻的四個旅的官兵也有了一種自己成為了精銳的感覺。

在新三師等部進攻了幾個小時後，忻口一線的部隊才斷斷續續的派了出來，開始都是一個團一個團的派，連在忻口作為壓陣的戰車營都派了出來，到了後來日軍實在不支，開始整軍後撤的時候，忻口線上的部隊才更大規模的衝了出來。不過李志堅知道，守在陣地裡的人，一定比衝出來的人多，對於前線的安排，雖然保守，但是保證了忻口防線這個根本的安全。

這時李志堅再顧不上管日軍的其他部隊，他一心想要繳獲日軍的150毫米重炮，直接帶著新三師和幾個旅就朝著這個方向一直在突擊，此處日軍的炮兵陣地周圍雖然有一定護衛，但是也陷入了短暫的混亂，士兵計程車氣大減，新三師趁機沖垮日軍的炮兵護衛部隊。

最後得以在日軍大規模毀炮前將陣地上的日軍全部殲滅，將陣地上的所有炮都控制在手上。

這些重炮總數有32門，不過有4門還是被瘋狂的炮兵在死前同歸於盡，有幾個炮兵用手雷在炮管內炸響，顧不上填充別的，自己則用身體堵住炮口，將內部的膛線炸燬，雖然炮本身受損不大，但是膛線一壞，炮也就不能再用。實現了人在炮在，人亡炮亡。

這還是新三師的速度夠快，其他炮兵顧不上這樣做，才將大部分的火炮保了下來。

在這些重炮周圍還有8門從來沒有見過的長身管105毫米火炮，這款火炮在上次會戰中第五師團並沒有使用，李志堅透過這種火炮的身管長度判斷，肯定射程不會小，猜測應該也是配屬給野戰第二重炮旅團的火炮。

所以就找來幾發剩餘的炮彈，將其中一發進行試射來攻擊撤退的日軍，將火炮以45度仰角進行發射，最後觀測的射程遠遠超過之前繳獲的日式150毫米口徑榴彈炮的射程。剩餘的幾發炮彈李志堅沒捨得繼續打出去，保留下來準備送到太原兵工廠進行試產。這種長身管的炮，射程遠，精度肯定也高，之後對俘擄的日軍傷兵進行了解，這種炮是九二式105毫米加農炮。

能繳獲這些炮，令李志堅非常的高興，馬上安排將這些重炮連同被毀壞的幾門，全部運到安全地區，防止雪停天晴後日軍飛機來轟炸。

在新三師忙著搶炮的時候，日軍的正式撤退令也已經到達，撤退的命令是在大軍主動後撤後才發來的，其實有些地方已經開始潰散，這還是在忻口線上的部隊沒有把握住戰機，如果當機立斷，派出大軍進攻，那麼很有可能已經造成日軍的大規模潰敗。

但是沒有如果，日軍出了晉綏軍火炮的射程後，就陸陸續續的又恢復了編制。

由於日軍殘存的力量仍然不小，之前每天的空投中給每個人還補充一定的子彈，所以追擊過程也並不是非常順暢。追擊部隊也不敢靠的太前，這次日軍將火炮、輜重全部捨棄，