1926年5月15日，劉鎮華的「鎮嵩軍」佔領西郊三橋鎮，完成了合圍行動，西安從此陷入敵人的四面包圍之中，同時，「鎮嵩軍」繞城一周，挖了寬深各6公尺的外壕，並加築圍牆一道；從這個時候起，一直到11月28日，西安和外界完全失掉了聯繫，不只人的進出斷絕了，而且因為當時部隊設備很差，城內守軍沒有無線電設備，連通訊聯絡也全部斷絕了。當時，西安城區原有居民10萬多人，圍城前後，四郊住戶紛紛進城避難，加上守城官兵，又增添數萬人口。

大敵當前，西安城內三隻部隊如何團結合作、統一指揮，是最大的問題；楊虎城有3個旅5千餘人，實力最強；但李虎臣當時是陝西軍務善後督辦，官職最大。楊虎城果斷選擇了一種能夠促成三股力量膠結的合作方式。

5月19日，守軍各方高級將領軍事聯席會議上，楊虎城率先提議，為統一指揮、共同對敵，部隊應合編為一軍。經過討論，共同決定取消原有番號，統稱「陝西陸軍」；公推李虎臣為總司令兼第1師師長，田玉潔和楊虎城為副司令並分任第2、3師師長，衛定一為總指揮兼第4師師長，鄧寶珊為參謀長、韓慶綏代理，通電全國。

通電由衛定一領銜，楊虎城、田玉潔、馮毓東、後方留守司令朱思聰、西安城防司令史鑄、旅長何毓斌、姚振乾、姜宏謨、劉文伯、丁增華、黨玉琨、黨海樓、陳發榮、李德升、馮欽哉、姬百匯、王保民、甄壽珊、王紹猷、張菖、胡景銓、遊擊司令黑子斌、孫蔚如、警備司令左協中等25人署名，表示對總司令絕對服從，對原有主張，堅持到底，誓殲嵩匪，以其恢復吾陝父老子弟之安全而後已。

軍事部署如下：以楊虎城和李虎臣部守衛西安，衛定一部沈澄、陳發榮負責興平、武功一代防務，維持西安與咸陽之間的交通，黨玉琨、黨海樓部駐守寶雞抵禦甘軍孔繁錦與陝南鎮守使吳新田等部，防止他們與劉鎮華東西夾擊使「陝軍」腹背受敵。田玉潔負責渭北一帶防務，各部軍相機行動，以全力支援西安守軍。

李虎臣和楊虎城都是「義」字當頭的虎將，率全城軍民堅守，一場歷史上少有的、殘酷的、慘烈的「西安保衛戰」開始了。

為了堅固全體官兵對敵作戰的決心，戰鬥剛剛打響，楊虎城就向全體官兵宣佈：「必須上下同心，堅守6個月，6個月期內失守，大家共同負責，誰出問題追究誰的責任，執行軍法嚴懲不貸；6個月後城陷，由我本人負責，與大家無關。凡事不但要從好處想，還要從壞處想，如果城外據點失守則堅守4關，4關失守則固守大城，大城失守則退守皇城、鐘樓，皇城鐘樓若最後失守，倖存者可在鐘樓找我楊某的屍體！」

外面10萬敵軍圍定，正是人心惶惶的時候，城內「和平期成會」（投降獻城派）分子依然賊心不死，繼續以南院門省議會和大湘子廟通志館為據點大肆活動，製造投降輿論，傳播流言，蠱惑人心。其中有個褚小毖，曾在劉鎮華當政時任洛川縣長，後又充任省議員，對劉頗有知遇之情，此時暗給劉寫效忠信，被城門守兵當場查獲，褚卻並不知道。這個褚十分囂張，還自告奮勇去勸說楊虎城放下武器接受談判；楊虎城一聽，勃然大怒，指著褚就罵：「我原以為你是來提供守城妙計的，哪知你利令智昏，為虎作倀，丟盡我們陝西人的臉。」

楊虎城果斷以‘暗通嵩匪，圖謀不軌，擾惑軍心’的罪狀在西華門將褚小毖公開槍決。城內的主和分子噤若寒蟬，「和平期成會」也煙消雲散，一時間無人再敢議論降劉問題。楊虎城不但堅決反對別人投降，為了防止劉鎮華借用他母親名義進行勸降陰謀活動（當時楊虎城的母親尚住在蒲城原籍，蒲城守將緱保傑已經投降），就傳令全軍：凡有關他母親的消息，任何人不得向他報告，違者殺無赦。

李虎臣和楊虎城為了對外打通一條交通線藉以瞭解情況，曾幾次組織突擊部隊進行突圍；「鎮嵩軍」集中重兵反攻，守軍傷亡慘重，不得不退回城內。「鎮嵩軍」也在城外掘地道多處，企圖轟炸城牆；都被擔任東關防務的楊虎城衛隊營發覺，遭到重創。

駐咸陽的李虎臣部姜宏模旅，駐興平、鳳翔、醴泉一帶的衛定一部黨玉琨、黨海樓、王寶發、陳發榮等，在4月和8月曾經聯合起來，組織過2次援應西安的戰鬥，終以力量分散，指揮不統一，而且裝備極差，結果都被阻擊退回，最後只能在咸陽和劉部隔河炮戰而已。

起初城裡存糧尚多，到6月即告緊張。到了麥熟季節，劉鎮華命令士兵放火燒田，將城周10萬畝小麥化為灰燼。

7月22日，「鎮嵩軍」在炮兵掩護之下，以敢死隊1000餘人由東北城角架雲梯登城，同時在護城河下掘地道涵洞輸送援兵，直薄城下的少數「鎮嵩軍」且已上城。城上守軍倉卒應戰，短兵相接，戰況極其慘烈，從上午6時開始，一直延續到下午5時，才把「鎮嵩軍」打退；「鎮嵩軍」傷亡甚眾，守軍亦犧牲極大，孫蔚如司令在這一戰役中受了傷。

在漫長的守城期間，在敵眾我寡、裝備懸殊的條件下，李虎臣和楊虎城精誠團結、全力合作，儘量設法解決軍糧與民食問題；然而，「西安反圍城戰鬥」進入後期，國內形勢也發生了急劇變化。7月，廣州國民革命軍誓師北伐，直取吳佩孚；9月，被迫下野赴蘇的馮玉祥在國共兩黨要人的敦請協助下，回國聯絡北方國民軍主要將領組成國民聯軍，並在五原誓師，回應廣州國民政府，策應北伐，派兵援陝解圍西安。

三原為陝西渭河以北重鎮，即楊虎城入省以前的司令部所在地，劉鎮華部於1926年6月26日兵薄三原城下。1926年8月5日以後，三原亦陷於「鎮嵩軍」四面包圍之中，劉鎮華部在戰地的姦淫燒殺情況，和西安不相上下，所不同的只是時間稍短而已。

9月以後，進入冬季，西安城裡連雜糧都已告罄，軍民面臨著糧食極度缺乏的境地，不得不以麥麩、油渣、酒糟、野菜等為食，所有可以吃的動物、甚至皮革製品、中藥鋪的某些藥材都被吃光。部分居民曾試圖出城就食，卻被劉鎮華部機槍封鎖了道路，在饑寒交迫之下，城內每天都有大批人死亡。

9月17日，五原誓師以後，馮玉祥的國民聯軍經過寧夏入甘，派孫良誠為援陝總指揮，率領馬鴻逵、孫連仲、吉鴻昌等部合計4個師、6個混成旅，經固原、平涼東下，到了10月初旬，前鋒到達陝西興平。

9月間，在西線戰場，由於被吉鴻昌和馬鴻逵擊敗潰逃之千陽、隴縣一線的甘軍隴東鎮守使張兆鉀和隴南鎮守使孔繁錦殘部，企圖於陝南鎮守使吳新田匯合，後與國民聯軍前哨姜宏謨旅、劉存簡旅戰於隴縣北部馮山、史家鋪、甘峪口和西部王馬一線，相持20餘日。駐兵鳳翔的「陝軍」第4師衛定一部呂勇芳、賀玉堂團獲悉，即集中優勢兵力，從西線迂迴將張兆鉀、孔繁錦部幾乎全殲，繳獲大炮30餘門，步槍1200餘枝及大量武器彈葯，為援軍去迅速進入西安掃清了障礙。

9月20日，由各部隊挑選精銳近1000人，由李、楊總副司令移往西北城角的廣仁寺親自指揮，向城北大白楊、城西的潘家村分途進攻。激戰3日，佔領了大白楊、潘家村等處，終以「鎮嵩軍」集中重兵反攻，守軍在慘重犧牲之後，不能不盡棄前功，仍退回城內。

吳佩孚在汀泗橋、羊樓司、漢陽、漢口連續失敗之後，把他的空軍轉移到北方戰場；9月26日，其空軍曾到西安上空低飛示威，投擲炸彈，發散傳單，稱「凡投降者，見官升級，是兵重賞。槍殺楊虎城、李虎臣者，各賞5萬大洋，獻此2人首級者，各賞10萬大洋，若不投降，破城之日，要放搶7天，雞犬不留。」然而，這些手段反而激起全城軍民的守城決心和仇恨，在李虎臣、楊虎城等人領導下，全城空前團結，一致對敵。

10月12日，孫良誠的援軍到達陝境，擊潰三原劉鎮華部，迅速組織國民軍第1、2、3聯軍總司令部。l0月15日，孫良誠的先頭部隊和于右任領導下的「陝軍」開始向咸陽地區的劉鎮華部進行總攻。

援軍進抵西安週邊之初，受到劉鎮華部的頑強抵抗；經過猴兒寨、三橋40餘天的幾度激戰，劉部仍然繼續頑抗。最後，因正面攻擊無效，孫良誠派出奇兵一隻沿終南山北麓向東迂迴，抄襲劉鎮華的大本營十里鋪，加上城內守軍的出擊，「鎮嵩軍」漸漸落敗。

1926年11月27日，劉鎮華率「鎮嵩軍」開始撤退。

11月28日，西安解圍；城內所見，樹無皮，草無根，人無顏色，滿目瘡痍。劉鎮華對陝西人民犯下了滔天的罪行。

劉鎮華的敗軍狼奔豕突地沿西安潼關大道向東潰退，互相踐踏，途為之塞。陝西東路各縣的人民紛紛起來，向劉鎮華部進行襲擊，討還了他們的血債。「鎮嵩軍」一直跑到河南陝州，才開始收容敗退下來的殘部，分別駐在靈寶、陝州一帶，從事整飭。

歷史影響：

「西安圍城」8個月，10萬大軍黑雲壓城，1萬守軍拼死堅守。城內大小戰鬥不斷，物資奇缺，糧食不足，饑荒嚴重，病、餓、戰死的軍民共達5萬多人，慘烈悲壯，空前絕後。

圍城解除後，陝西當局決定在北新街空曠地上挖下大坑，埋葬遺散在城內各處無人收埋的死難人民及陣亡將士。

1927年3月12日，西安城內舉行「陝西革命大祭及公葬」，萬人空巷；黨政軍界數萬人參加了大祭，背來兩萬多袋黃土，堆成了兩座大塚，掩埋了3043具無名屍，後來，在大土丘上修起紀念館，命名：「革命公園」。

一幅挽聯，是楊虎城當時所說的16個字：「生也千古，死也千古；功滿三秦，怨滿三秦」；「堅守西安」成為他政治生涯中一個重要的里程碑。

李虎臣面對白骨壘壘、瘡痍滿目的慘狀和「和平期待會」分子的攻擊，心灰意懶，決心從此離開軍界，悄然微服出走，隱居於三原。

1927年1月，馮玉祥到達西安，執掌了陝西軍政大權，任命于右任為國民軍聯軍駐陝總司令，鄧寶珊為副司令（二人隨馮綏遠五原誓師出征），著手整頓部隊，準備東出潼關，與北伐軍會師中原。

歷史對「西安保衛戰」的評價是：「西安軍民的反圍城鬥爭，不僅保衛了陝西的革命陣地，牽制住直系軍閥的大量兵力，有力策應了北伐軍的勝利進軍，而且也為馮玉祥的國民聯軍提供了重要立足點，給其下一步繼續東征創造了有利條件。」

（資料來源，參考：百度百科、維基百科、中華網、華人百科）