第二次大沽口战役之后，外交形势果然不仅没有好转，反而更趋恶化，郭嵩焘十分忧心，但是一旦木已成舟，他又义无反顾地赶到前线，为作战出谋划策。
郭嵩焘也反对撤除北塘防务。在他看来，北塘本身是御敌的一道坚固藩篱和垣墙，如今不把敌人御于藩篱和垣墙之外，而将其放到厅堂和内室来打，实在失策。
僧格林沁虽然不喜欢郭嵩焘，但也深知对方的人品。他按照自己的理解，向郭嵩焘解释了将敌军放上岸打的好处：“敌人乘船远道而来，不可能带来太多的骑兵，等到他们登岸，我就用精锐骑兵冲击，可以必胜。”他还颇有些自负地说：“洋兵伎俩，我所深知，有什么可怕的呢？”
总之一句话，我知道你郭嵩焘是个不怕死、敢说话的正直君子，但我对付洋兵自有我的一套，你不用管。
僧格林沁的虚骄和误判，就此为失败埋下了隐患。发现北塘守备空虚，额尔金立即决定从此处登陆。
1860年7月26日，英法联军的船队在北塘附近靠岸。当天，僧格林沁在大沽炮口瞭望，看到在弥漫的烟气中，共有三十余艘悬挂着红旗的轮船驶至北塘河口，而且不久之后，船上的人马就开始登陆并占据村庄。
这一情形并没有出乎僧格林沁的意料，他随即命令蒙古骑兵做好准备，等待时机对敌人进行截击。
实际上最好的战机已经错过。北塘河口原设有木桩，但没有炮台配合便如同虚设一般。法军有一种当时最先进的七十五吨炮船，它既可以载运人马和大炮，其船体又非常小，吃水很浅，完全可以在中国的浅水区行驶。僧格林沁所看到的轮船就是这种炮船，英法联军把炮船派上去，很轻松地就把木桩都一拽而空。
英法联军有两百多艘船舰，整整花了五天时间，才将全部人马和火炮辎重运上岸。那几天下着倾盆大雨，地面一片泥泞，几乎成了泥塘，就算是士兵行走都很困难，长裤被吸在泥里拔都拔不出来。试想一下，若是北塘炮台枪炮齐发，会是什么结果？至少可以狠揍联军一下吧。
当联军到达北塘城门口时，他们才发现这座城池还不仅仅是防备空虚，而根本是毫无防备，里面空无一人，城墙四周架起的“大炮”竟然都是用木头做成的假炮。
僧格林沁在设“空城计”时，又在炮台周围布了地雷。这些地雷每颗都由四颗炸弹组成，为免受潮，用一个马口铁的箱子加以盛放，可谓煞费苦心。同时地雷阵的设计也非常巧妙，地雷被埋得很浅，上面盖着一块板子，板子上铺着泥土，只要在上面稍微施加一点重量，板子就会晃动，然后打着火石。
不幸的是，布雷区没有能够进行完全的保密。联军事先也有所防范，他们的侦察队抓了两个中国人，让两人顶在队伍前面走。正是这两个知晓内情的中国人向联军侦察队供出了实情，联军随即派工兵将地雷标出并予以销毁，僧王的地雷阵最终并未能起到预想的作用。
大沽的侧背为塘沽，二者一河之隔，仅相距八里，此处既是蒙古骑兵的集结地，同时也是大沽口北岸炮台侧后的一道重要屏障。北塘有一条石子路可直通塘沽，8月3日，两千名联军士兵沿着这条石子路向塘沽开进。走了十多里后，他们已经远远地看见塘沽营垒，但突然有几百名骑兵挡住了他们的去路。
原来这就是西方人在第二次大沽口战役中闻之色变的蒙古骑兵。当天僧格林沁大沽炮台观察到联军出动且“枪炮连环，络绎不绝”，便立刻从塘沽派出了一批骑兵前去迎击。
面对突然冒出来的蒙古骑兵，联军士兵开始吓了一大跳，不过仔细打量骑兵们的武器装备，他们又放下心来——这都是些什么啊？除了长矛就是弓箭，火器也有，不过是抬枪！
所谓抬枪是一种重型鸟枪，根据联军的观察，射击时它需要安装在三脚架上，或直接架在一名士兵的肩头，其子弹大如胡桃，有时还能发射圆形的铅弹片。
抬枪与联军士兵手里的来复枪根本无法相比，联军早就知道中国军队装备落后，没想到这么落后，居然用的还是18世纪的武器，他们将眼前的蒙古骑兵称为“名副其实的滑稽部队”。
装备落后归落后，蒙古骑兵之勇却是名不虚传，联军最后依靠野战炮轰击，才勉强迫使对方后退，但眼看着炮弹接二连三地在骑兵队列中爆炸，却并没有能够打乱骑兵的阵脚。此情此景，令联军官兵也不由得感到吃惊，认为“他们远比我们预想的要优秀许多”。
这是英法联军占领北塘后与中方的第一次交锋。由于联军侧翼均为沼泽地带，无法实施侧击，蒙古骑兵决定撤入营垒，联军占不到便宜，便也赶紧撤出了战场。
交锋过程中，蒙古骑兵只受伤三人，马受伤数匹，联军倒有十九人失去战斗力，不过一向诚实的僧格林沁在战报中并没有对此夸大其词，只是说“马步夷匪（联军步骑兵）均有伤毙”。