西北戰事一敗塗地，沙朗一邊急令在黑水河西岸的法軍退守那產，一邊從河內抽調兵力，向那產空投了一支成分複雜的部隊：一個摩洛哥團，一個保大政府軍團和兩個泰族山地營。這使那產的法軍兵力在11月下旬迅速增加到八個營，近8000人，由吉爾斯上校指揮。沙朗下達的命令是：必須守住那產。
那產是大山間的一塊15平方公里大小的盆地，平坦開闊，防區中心是一個飛機場。法軍以極快的速度修築起由21個支撐點組成的集團據點群，每個據點由一個加強連守衛，增援部隊陸續到達。
那產上空法軍飛機進進出出，那產盆地里的法軍往來搬運東西，這情景被爬上周圍山頭的越軍偵察兵看到，誤認為對手正在撤出那產。
越軍士氣高漲，揮師包圍那產。
1952年11月23日，武元甲命第308師向那產發起進攻。根據當時情報，那產法軍只有2000多人，越軍認為，趁熱打鐵，即可一鼓而下。誰知苦戰一夜，越軍沒有得手，反而被法軍逐退。武元甲遂將第312師調來，也投入那產戰鬥。
11月30日夜間，經過了一周準備的越軍再次強攻，以第308師一個團攻打布紅據點，312師一個團進攻班亥據點。
當晚，越軍經一番苦戰，付出了相當大的傷亡後佔領了布紅和班亥據點，但在當夜無力擴大戰果。
天亮後法軍飛機趕來助戰，越軍停止前進，積蓄力量，準備晚間再戰。
1952年12月1日晚，第308、第312師繼續前出，各自進攻一個據點。但這回，法軍的火力變得猛烈多了，火焰噴射器將據點四周打成一片火海，越軍的進攻分隊被死死地壓制在據點前沿。越軍一發起進攻，法軍設在機場周圍的大炮就迅速開火，切斷進至前沿的越軍和後繼部隊之間的聯繫。
率先出擊的第308師一個團蒙受重大傷亡，無法守住陣地，天亮前不得不撤出戰鬥。第312師的第209團攻克班亥據點後，師長黎仲迅即命令堅守。師顧問董仁同意他的決心，認為如果能鞏固這個缺口，戰局也許出現轉機。
轉機並沒有出現。天亮以後，法軍轟炸機從那產機場起飛，準確地轟炸了越軍的新陣地。法軍炮兵也集中炮火轟擊班亥，將越軍陣地打成一片火海。第209團堅守到夜間，全團傷亡300餘人，再加上第308師的損失，再打下去傷亡就更大了。
天亮後，有跡象表明法軍步兵將實施反擊。董仁馬上察覺到，不能再打下去了，法軍已經鞏固了那產陣地，而越軍則缺乏打集團據點的裝備和經驗。越軍的迫擊炮打不著那產縱深，法軍的大炮卻能準確壓制越軍炮陣地。董仁把他的想法報告韋國清、梅嘉生。
韋國清、梅嘉生同意董仁的意見，建議越軍停止進攻。武元甲也有同樣的看法。環視戰局，西北戰役的成果已經超出預想，完全可以掌握一下節奏，停頓一下了。
越軍確實碰上了新問題——法軍的集群據點防禦。越軍進攻火炮不足，無法分割法軍的防禦陣地。越軍也沒有高射炮，眼睜睜看著為那產法軍運送給養彈藥的飛機在那產機場自由起落。
越軍總軍委和中國顧問商議後，命令那產前線的越軍停止進攻，韋國清於1952年12月3日將此決定報告中共中央軍委。
中共中央軍委於12月7日複電同意韋國清的意見，停止對那產的進攻。電報指示：「敵人集中增援那產，依託工事、機場準備固守，我軍暫停攻那產，主力撤至安州，（在）內線待機，進行必要之休整是對的。」電報認為，如果法軍再佔山蘿，或將那產守軍撤回河內，則越軍可以再行攻擊，奪取那產，然後掃清萊州之敵，完成西北戰役的預定計畫。電報還建議，如果那產之敵不分散，也不撤向河內原防地，越軍可以一個師外加兩個團、一個炮兵營及地方武裝，先行消滅萊州之敵。得手後回頭再進攻那產，或以一個師的兵力向上寮進攻。
這份複電還向韋國清詢問：「安沛至義路公路是否修復通車？如義路至山蘿間山大，難以修通，可否從克龍（安沛、義路間）向安州修建公路？如此路修通，對解放寮國及發展越南中南部均屬重要，在河內未下而和平受敵威脅時更為重要。並望調查金平至萊州、奠邊府可否修建公路，及進兵萊州地區時需要雲南何項幫助。」
在這份電報里，中共中央軍委明確，越軍在西北戰場究竟作何部署，由戰場指揮員「依據當時情況而定」。電報還將奠邊府明確地納入了戰役視野。
1952年12月10日，西北戰役結束。
西北戰役獲得重大戰果，會同平原地區的戰鬥，越軍共殲敵1.3萬餘人，奪取了有著25萬人口的2.8萬平方公里的土地，使之與越北根據地連成了一片，形成廣闊的戰略迴旋區域。
1952年越南西北戰役後中國顧問與越南同志合影：後排左四韋國清、左五武元甲、左六梅嘉生、左七李文一。前排左一陳登寧。中排左一秦川（後勤助理顧問）、中排右一侯寒江。在韋國清前面的是林均才（軍醫顧問）
但是，西北戰役留了一個尾巴，就是那產盆地和萊州成了楔入在越方新解放區心臟中的釘子，打又打不動，放下不管又怕它伸出手來再佔西北。
法軍司令部對那產防禦戰的結果感到滿意。沙朗在事後指出，由於那產戰鬥，至少使越軍進入寮國的時間推遲了四個月。這個判斷接近事實，只是沙朗為另一個事實傷透了腦筋，那就是西北戰役嚴重消耗了法軍空軍。由於超負荷飛行，地勤保養不足，戰役之後，一半以上的法軍飛機已經不能起飛了。
12月，法國政府正式向美國請求予以飛機零件和地勤人員的援助。