1954年2月，圍困奠邊府的越軍轉而採取防守態勢。
越軍第308師打到寮國去了，一直等著越軍進攻的德卡斯特里鬆了一口氣。納瓦爾則接連電示，要德卡斯特里迅速查清越軍在奠邊府周圍的兵力現狀。
審時度勢，德卡斯特里決定，在奠邊府盆地中的法軍主動出擊，改善防禦態勢，尋殲敵人的炮兵。向奠邊府外圍出擊的戰鬥主要由朗格萊指揮。1月31日，法軍以興蘭高地為基地，向北搜索前進。
越軍火炮陣地受到了威脅。當夜，武元甲批准幾門大炮向奠邊府機場轟擊，奠邊府首次響起了越軍105毫米榴彈炮和75毫米山炮的吼聲。
在興蘭高地以北的山巒中，戰鬥發展至團規模。
1954年2月1日上午，法軍兩個營從獨立高地前出，隨後以一個營掩護，一個泰族營向獨立高地以北約800米的633高地進攻。法軍已經判明，這個高地上有越軍的炮兵觀察哨。
其實，越軍觀察兵剛剛撤走，換上了一個排步兵。633高地是正在撤退的越軍炮兵的第一道屏障，越軍前指命令堅守陣地，保障炮兵安全。在過去幾天里，633高地上的32名戰士已挖出若干條隱蔽的戰壕。
上午，戰鬥打響，633高地上的越軍擊退了敵人的四次進攻。親歷戰鬥的越軍排長陳度戰後撰文回憶：「敵人第四次衝擊在山溝里激烈地展開，使我方受到嚴重的損失。他們利用山溝衝進了我軍陣地的空白地帶。副連長已經把剩下的力量，包括三名情報人員、一名通訊員和一名衛生員全部投入戰鬥。」越軍戰士浴血奮戰，副連長范掌戰死疆場，活著的戰士把手榴彈一個接一個地朝敵人投去，終於將敵人打退。
下午，法軍捲土重來，已傷亡12人的越軍在排長陳度指揮下，居高臨下，戰鬥持續到晚霞飛騰。天色向晚，越軍以陣亡12人、大部分人負傷的代價守住了陣地。
633高地血戰強烈地震撼了奠邊府法軍，也強烈地震撼了科尼。次日，科尼接到納瓦爾來電詢問，由於越軍第308師進入寮國，奠邊府法軍可否減至九個，甚至六個營？讀了這份電報，科尼勃然大怒。他堅決反對納瓦爾的意見，毫不客氣地指出，雖然第308師走了，留在奠邊府的越軍至少還比法軍多出一倍。
越軍佔領著奠邊府外圍山巒，讓法軍如同芒刺在背。2月6日，朗格萊指揮兩個營兵力向奠邊府盆地東邊的754和781高地進攻，並在中午佔領了這兩個高地。但是，越軍於午後進行猛烈反擊，又把法軍趕下山頂。在這天的戰鬥中法方共有93人陣亡。五天後，在這次戰鬥中受重傷的一位摩洛哥連長在醫院中死去。
2月10日，朗格萊指揮法軍再次向獨立高地以北約1000米處的幾個山頭進攻。當進攻者衝到距離山頭不遠處的時候，受到越軍步兵火力壓制。法軍呼喚炮火轟擊越軍陣地。誰知一排法軍炮彈從身後飛來的時候落到了自己的散兵線上，15名阿爾及利亞士兵當場陣亡，在這個山頭的戰鬥中化為青煙，飄散得無影無蹤。
2月13日，法軍的出擊戰發展到前所未有的規模。在轟炸機配合下，朗格萊指揮精銳的歐洲籍傘兵營打頭陣，共三個營向東面的山地突擊。這次法軍攻擊得手，一口氣連下四個高地，還用炸藥和火焰噴射器將高地上的越軍掩體全部破壞。
法軍在清掃奠邊府外圍的戰鬥中
越軍第316師奉命反擊，法軍立足不穩，被從山上壓了下來。越軍奪回陣地。
向外圍突擊、試圖摧毀越軍火炮陣地的戰鬥使德卡斯特里付出了高昂代價。根據戰場統計，從11月20日法軍空降奠邊府以後至2月15日，法軍共傷亡了32名軍官、96名代理軍官、836名士兵，約佔奠邊府法軍總兵力的十分之一，即整整丟了一個營士兵和兩個營的軍官。
衡量輕重，科尼於2月17日決定，將奠邊府大規模清掃外圍的戰鬥改為小規模的「偵察性突擊」。迫使他作此決定的另一個原因是，由於越軍在其他戰場的攻勢，河內不得不減少對奠邊府的彈藥供應，德卡斯特里想要大打也打不下去了。
1954年2月，奠邊府外圍的中小規模戰鬥此起彼伏，法國和美國、英國高級官員視察奠邊府的人流則出現高潮。
1954年1月底，第308師突然插入寮國，是納瓦爾沒有想到的。納瓦爾和參謀人員的判斷是，武元甲認定自己沒有力量進攻奠邊府，因此改變了戰役企圖。但是科尼察覺了越軍的真實意圖，向德卡斯特里發電提醒說，第308師的意圖可能是牽製法軍，他們是要回奠邊府的。