Wówczas Czarniecki nakazał palenie pól kukurydzy wokół grodu, sprowadzenie z Szarogrodu kul zapalających, granatów mechanizmu do oblężenia miasta. Wedle relacji, sam Stefan Czarniecki wielokrotnie ubrany w płaszcz z tygrysiej skóry podchodził pod mury miasta z materiałami wybuchowymi, tymczasem oblegający zasypywali rowy i wały wykopane wokół miasta przez Kozaków.
Na przełomie lipca i sierpnia Polacy spróbowali nocą drugiego szturmu, udało im się przechwycić część wału, ale polscy strzelcy po wdarciu się na mury zostali ostrzelani przypadkowo przez inne polskie oddziały. W wyniku szturmu tysiące Stawiszczan zostało wybitych, aczkolwiek piechota Czarnieckiego doznała wówczas tak dużych strat, że hetman zakazał dalszych szturmów. Sam hetman, oglądając ogrom strat swojej piechoty, miał wypowiedzieć wówczas słowa: „wojna ludzi nie rodzi...”. Dwa szturmu na mury Stawiszcza spowodowały śmierć 5,5 tys. kozackich obrońców miasta.