平夏城的竣工标志着一连串宋军攻击的开始。由于西夏军的败退，陕西五路收复自元丰八年（1085年）后失去的堡寨，并在西夏境内构筑一系列防御工事。河东路于绍圣三年（1096年）初取回葭芦寨，于元符元年（1098年）在该寨西北二十里筑起神泉寨。三交堡落成后，与上述两寨在那里形成一道三角防线。
鄜延路也巩固无定河和大理河的防卫，占领横山东部的战略地带。绍圣四年（1097年）初，吕惠卿加强乌延口的防卫，此乃沈括、种谔于元丰五年（1082年）进筑横山时选定的原址，也是两年前党项人入侵延安府的要途。当西夏主力在石门口与泾原部队交战时，吕惠卿把握战略时机，赶快筑成浮图寨。浮图寨和其余两座于大理河的堡寨竣工后，宋军便控制了无定河和大理河的分水岭。是年秋，吕惠卿在乌延口以外筑起另一座堡寨，以威胁西夏人的农耕地。翌年，吕惠卿发动大规模进攻，命令王愍越境攻击。基于西夏人的抵抗大为削弱，宋军士气高昂。吕惠卿分别委派第六将筑米脂寨，第二、四将筑开光寨。另外，第三、五和七将则掩护进筑那娘。他保证给予厢军、保甲以及民夫额外的薪金、津贴和奖赏，令每项工程得以于五六日间火速完成。结果，鄜延路总共完成九座堡寨，修直连接麟府路的边界。某些工程如乌延口、开光岭和浮图寨，曾经是以前种谔规划进筑之处。换句话说，四分一世纪之前，种谔在罗兀战役的任务，现由吕惠卿完成。
环庆路则取得白马川往灵州的据点，筑起兴平城，作为攻击西夏韦州监军司的踏脚石。同时，孙路下令在山峦高地筑起横山城。工事完成后，党项部落渐次投降。于是，孙路只需动员厢军和保甲便可，不用徵集民兵或雇募苦工。
泾原路在平夏城近郊筑起四座城，全面控制石门城和葫芦河西岸。接着，章楶在那里驻扎第十一将，保护这个关出部。他又推荐其手下、能干的将领郭成担任那里的指挥官。其后，章楶下令部队推进六十里，在没烟峡的进出口筑起两座堡寨，堵塞西夏从天都山入侵的路线。据曾布说，没烟峡以外的旷野有多条小路，党项骑兵就是沿此进行突袭。为了解决安全问题，章楶编成第十二将，提拔爱将折可适为将官。为避免在不利的条件下与宋军决战，西夏人陆续将军队及部落迁移往内陆。
在熙河路前线，钟传保持积极的姿态，加强兰州及其近郊的防线，从西南逐渐逼近天都山。绍圣四年（1097年）夏，钟传在青石峡筑城。这一条要道掩护着熙河路的补给线，并迳抵西夏剡子山监军司。元符元年（1098年）初，钟传进一步完成会宁关的工事，宋境亦得以向东扩展，穿越天都山，连接平夏城。
和永乐城之战一样，西夏军把反击矛头对准最要害的平夏城。元符元年（1098年）夏，枢密院收到环庆路关于党项人大举动员的报吿。在彻夜的讨论中，曾布衷吿章惇下令前线戒备。这份报吿证实了之前一名降宋西夏官员的口供，声言西夏不会集中“实衮都宗托卜德”，意谓包围及攻击城寨。相反，这名降官透露西夏会渗透和剽掠近郊地区。枢密院不予轻信，发出了《划一指挥》共七项，强调弹性防御和各路之间的协调。这份文件还包括训练、纪律、计划、后勤和工事等九项“检举指挥”。随着军事冲突的危险状况渐次升级，宋人加快防守准备。西夏表面上拜托回鶄使节团转达和平意愿，但宋廷考虑到并不清楚党项人的真正打算，对外交斡旋所起的作用没有寄予厚望。初冬，枢密院收到泾原路另一份报吿，据一名逃俘所说，一支庞大惊人的西夏军队，为数多达一百五十万，在天都山以北安营，距离没烟峡宋军堡寨仅五十里。其后，有报吿指这支军队沿泾原路边界推进超过十天，动向未明。正当枢密院衡量党项突然转换攻击目标的可能性，西夏军向平夏城展开空前猛烈的攻势。
西夏进行第二次平夏城之役，是一场组织完善的战役。一如以往，他们在战争中表现出灵活性和高度智慧。梁太后挟着小皇帝李乾顺亲自指挥是次战役，声称动员超过百万大军，实际上只是稍多于三十万，向没烟峡推进。纵使动员如此庞大的军事力量，党项人直到最后关头仍小心地隐瞒作战目标。战前，梁太后及众将一起标绘平夏城的位置，认为“平夏视诸垒最大，郭成最知兵”，若果西夏攻占平夏城，则其余堡寨的抵抗会相继瓦解。为达成如斯重任，六路统军嵬名阿埋负责包围平夏城，西寿监军司妹勒都逋则率领拦截部队对付宋朝援军。据蕃将李阿雅布说，这两名西夏监军非常勇悍、能干和精明。在他们的指挥下，西夏军队同时包围六座新近建成的宋军堡寨，四座在平夏城附近，其余两座在没烟峡，日夜努力不懈地攻击平夏城。在十三天的包围中，西夏运用了不同战术，包括挖地道、冲绷和楼车。
然而，宋朝的弹性防御战略足以抵销党项的攻击。陕西前沿守军的左右翼即时回应。河东路深入西夏反击，熙河路副经略使王愍则攻击卓罗监军司和右厢监军司，共杀死一千三百名士兵，俘获二万四千头牛只。他亦焚烧方圆七百里以内的农舍和仓库。在获悉平夏城之围以前，枢密院已命令环庆路派兵一万，内含三千骑，开往泾原路，作为战略预备队，由种谔之子、将官种朴率领。同时，秦凤路也派遣了数量与之相当的军队。确定党项的目标是平夏城后，开封催促环庆和秦凤两路给予更多支援。一支由副都部署王恩统领的诸路联军在泾原路登场，向平夏城进发。由于双方都全面动员，一场决定性战役已无可避免。
宋军前沿的第十一和十二将只得二万人，在郭成和折可适的领导下顽强抵抗。他们在城墙上用神臂弓射击和在夜间扰敌。据王之望所载，当平夏城处于危急存亡之际，泾原路的军官郭祖德，也是郭成的义兄，建议不顾任何代价以解平夏城之围。副都部署王恩和将官姚雄、姚古都一致赞成，但种朴提议延迟反击。他要求郭祖德侦察敌方兵力，并向在场所有人详细地解释：“夫婴孤抗剧贼，所持以坚士心者，援兵矣。今吾众寡不敌，战而胜，围未必解。不幸小挫，贼驱所获示城市，则士卒解体，谁与守者？且郭公在，城何忧？”
正如种朴所预测，郭成和城内第十一将的四至五千名士兵，造成西夏军大量伤亡。随着天气渐渐转坏，某一晚，党项的楼车遭到强风摧毁。加上西夏军队的口粮已消耗殆尽，看到军队陷于恐慌和无秩序的状态，梁太后痛哭不已，全军在子夜时份撤退。正当西夏军士气下降之际，姚雄和姚古展开反击，派一支伏兵重创敌军。后来，人们问及这个成功的防御心得时，郭成表示他唯一忧虑是救援部队可能过早到来。种朴和郭成之言，解释了章楶的防御战术原则：大抵战兵在外，则守兵乃敢坚壁。
西夏军撤退不久，章楶下令第十一和十二将以骑兵展开快速反击，并增援郭成和折可适骑兵一万。他们将部队分成六个纵队，渗入天都山。受到之前章楶四度越境“浅攻”所欺骗，西夏六路统军嵬名阿埋、西寿监军司妹勒都逋并未预期到宋军骑兵竟然深入攻击。宋军突然杀到，令正在举行猎后宴会的两位西夏监军束手就擒，俘馘三千余，获牛羊不啻十万。同时，宋军蕃将李忠杰也组织骑兵渗入剡子山，袭击卓罗监军司的大本营，统军仁多保忠仅以身免。对于是次辉煌胜利，哲宗心满意足，接受百官祝贺，并厚赏曾布、章楶以及两位将官。郭成罕有地晋升为雄州防御使，折可适为诧州防御使。此外，哲宗命令章楶将这两名西夏将领套上伽锁，用囚车送往开封。章楶以两人具情报价值，恳求皇恩大赦，收归旗下。
宋朝的军事胜利带来国际回响，西夏三度请求契丹军事介入。不久，辽朝使者抵达东京开封，促请即时停战。随着形势转变，辽朝干预宋夏战争的潜在动机表面化起来，宋朝灭掉西夏并不符合辽朝的战略利益。进行正式调停之前，辽使透露这次斡旋乃监于西夏的危急情况，要求和解。辽廷的有关决策过程没有清楚记录，但据一些零星资料显示，似乎是一个三重政策。第一，辽朝乎为促使和平实现，密谋对付西夏强硬派。据宋人谍报，辽道宗不单拒绝西夏军事介入的要求，还派使者毒死被视为好战成癖的战争发动者梁太后。结果，李乾顺恢复亲政，主导和平谈判。第二，辽朝催促宋朝放弃并归还所有占领的土地、堡寨和州军予西夏，休退兵马，还复疆土，以突出辽朝在两国之上的优越地位。第三，辽朝皇帝似乎运用了武装规劝政策。他在接近宋境代州的地方巡狩。宋朝情报指，辽营距雁门关以北只有五至七里。…
