軍以致命打擊，對永寧洞水口的幾次進攻也未得手。
回民叛軍的反擊失策，給了清軍調整部署的時間。左宗棠一面調兵截擊入陝回民叛軍，並奏調郭寶昌進攻花馬池、定邊，以打通金積堡東路糧道，一面命劉松山的侄子劉錦棠接統老湘軍，重新組織對金積堡的進攻。
劉錦棠一面加強對永寧洞的防守，一面在黃河兩岸夾河築壘，保護河西通道，並將靈州至吳忠堡之間堡寨逐一攻佔。
為從南面進攻金積堡，左宗棠命令黃鼎、雷正綰率中路軍奪取峽口，並攻佔金積堡西面漢渠內外20餘座回民叛軍營壘，直逼金積堡西南的洪樂堡。
在清軍的大舉進攻面前，回民叛軍毫不畏懼頑強抵抗。清軍付出了沉重代價，才攻下金積堡周圍各堡寨。
清軍在金積堡四周挖掘長壕兩道，壕深幾米，寬十幾米，壕邊築牆，高達丈餘，兩壕一防堡內起義軍突圍，一防堡外義軍救援。清軍沿壕分段駐守，金運昌部駐北面，劉錦棠部駐東、南兩面，雷正綰部駐西南，黃鼎部駐西面，徐文秀部駐西北面。
在清軍的嚴密包圍下，河州回民叛軍派出的兩支援軍被阻截，金積堡防禦形勢日趨惡化。
不久之後回民叛軍糧盡援絕，陳林率部分叛軍向黃鼎、雷正綰“求撫”。6天之後，馬化龍親赴劉錦棠營中請降，表示願以一人“抵罪”。
馬化龍及其子馬耀邦向清軍交出各種火炮56門、各種槍千餘杆，並寫信向王家疃莊的回民叛軍勸降。不久之後清軍攻入王家疃莊。劉錦棠以馬化龍藏匿槍支為藉口，將馬化龍父子幹掉，金積堡之戰遂以回民叛軍的失敗而告結束。
金積堡是陝甘回民叛軍的核心堡壘。金積堡之戰的失敗，使整個西北地區的反清形勢受到極大影響，清軍從此掌握了西北地區的主動權。
金積堡之戰失敗的原因一是回民叛軍領袖馬化龍出身於回族上層，他的反清主要是為了保持和加強其原來的宗教、政治特權和經濟地位，並不是要推翻清朝統治，因而沒有提出鮮明的政治口號，更沒有鬥爭到底的決心，時時想“求撫”，最終還是請降，這是金積堡之戰失敗的根本原因。
還有回民叛軍沒有