自天津被包圍後，陳長捷就在三元村附近，將南運河與護城河溝通，使河水流入護城河，便可經常保持在3米的深度。每天還派人在河上打冰，以防結凍。並在趙各庄、陳官莊附近，堵塞了護城河通入海河的河道，讓河水向廣闊的西南郊傾瀉，造成一片水淹區，以增加解放軍前進的困難。
隨著攻城時間的逼近，蔣軍內部更加惶恐不安。陳長捷雖然死硬，但他知道了鄧寶珊從綏遠飛到北平的消息後，心中也跟著發生了問題。陳認為，鄧寶珊是與解放軍有聯繫的，鄧飛往北平找傅作義，就表示雙方談判已在進行。而當時傅總部的參謀長李世傑，又一再傳來傅的指示，總是說「堅守就有辦法」。照陳長捷的體會，這句話的意思就是：愈能頑強抗拒，就愈可增加講價的本錢，必須能夠打，才能夠與對方討價還價。所以他一再宣稱，要戰到彈盡糧絕為止，不考慮放下武器。當時，天津市參議會議長楊亦周和工業會理事長李燭塵，均曾向他探問局勢。陳只對他們說：「一切由傅作義主持。平津是一體，傅不會置天津於不顧。」
儘管人民解放軍已完全有能力用武力佔領天津，但為了減少天津市人民的生命財產損失，仍希望能夠和平解放天津。為此，解放軍在發起總攻的前夜，派人把一封勸降信送進了城裡。陳長捷接到這封勸降信後，把守備天津的主要將領62軍軍長林偉儔、86軍軍長劉雲瀚、天津警備副司令秋宗鼎、市長杜建時等人召集到他的辦公室，把這封以林彪和羅榮桓的名義寫的勸降信，拿給眾人傳看。
幾個人商議了半天，最後認為，目前最好的辦法就是拖延時間，等待北平和談成功。於是，陳長捷讓秋宗鼎執筆給解放軍回了一封模稜兩可的信，大意是：「武器乃軍人之第二生命，放下武器乃軍人之最大恥辱，豈可隨便放下。貴軍倘有謀和誠意，請派代表前來商談。」
劉亞樓一眼就看穿了陳長捷等人在玩弄拖延時間的詭計，便按預定作戰計畫，命令部隊進入攻擊陣地，把大大小小1000餘門火炮都擺放好，準備發起攻擊。
這時，陳長捷收到了劉亞樓以林彪和羅榮桓的名義發出的最後通牒：
第一、本軍甚望和平解決，以免天津遭受破壞。
第二、天津守軍應自動放下武器，並保證不破壞公共財產、武器彈藥及公文案卷。
第三、本軍保證一切放下武器之官兵個人及家屬生命財產之安全。
第四、如果守軍不願意放下武器而欲抵抗到底，則本軍將採取敵對行動，城破之日，守軍方面諸反動領袖不能按照在小城市及鄉村中作戰時被本軍所俘敵方軍官一樣待遇，而將加重其處罰。
見了解放軍的最後通牒後，陳長捷雖然嘴頭上強硬，但內心中卻極其虛弱、恐慌。為了拖延時間以及探聽解放軍的虛實，陳長捷假意答應進行和平談判，派了幾名代表出城去與解放軍會談。名為和談，實際上陳長捷是想利用這些人刺探解放軍的軍事情報，特別是想弄清解放軍的主攻方向確定在哪裡。
陳長捷的這些小小伎倆怎麼能瞞得過劉亞樓的眼睛。當陳長捷派出的所謂工商代表團到達楊柳青解放軍的前線指揮所後，解放軍的一名聯絡參謀對他們說：「劉司令員正在路上，煩請你們稍等片刻，大約25分鐘後劉司令員就能趕回來。」
實際上，劉亞樓當時就在這些代表所在房間的隔壁。25分鐘後，劉亞樓乘坐一輛吉普車從後門駛出楊柳青，然後繞道從天津以北的發電廠方向回來。劉亞樓的這一行蹤故意叫這些代表們看到，以便給他們造成一個解放軍的主攻方向在北邊的假象。當劉亞樓「風塵僕僕」地走進屋內時，陳長捷派來的這些代表沒有一個人對此產生過懷疑。陳長捷果真上當，他在得知解放軍的主攻方向在天津北邊的發電廠一帶時，立即調整部署，把戰鬥力較強的62軍第151師調到城北，這就大大減輕了解放軍主攻方向的壓力。戰役開始後，151師在城北基本上就沒有發揮什麼作用。