由于郑家在接手柔佛城后，增设了不少防御设施和炮位，所以，荷军不敢贸然进攻，就只能以攻击欧洲棱堡的方式先挖掘壕沟，再动用攻城炮攻击城墙进攻柔佛城。
对于荷军的攻击方式，守备柔佛城的郑芝虎根本看不懂，甚至还一度以为荷军的目的仅是封锁柔佛城，于是便兴高采烈地的坐视了对手在柔佛城外挖掘壕沟的行动，满心欢喜的给了荷军2天挖掘壕沟布设攻城炮的时间。
等到荷军攻城炮开火了，郑芝虎才觉察到了不妙，但为时已晚，守军根本没办法顶着荷军的枪弹出城夺取敌军攻城炮、破坏敌军炮兵阵地，因此，郑芝虎就只能将错就错的依托柔佛城破损的城墙，与荷军打一场血腥的守城战了。
当然，九月二十八日当天，荷军的炮火还没有摧毁柔佛城的城墙，要到三天后，荷军才轰垮城墙，然后展开了真正的进攻；所以，所谓的血战，其实是后话了。
按下还没有发生的柔佛攻城战，水师这边，已经从逃来的运输船口中知道第2舰队惨败消息但不清楚第2舰队是怎么败的的威特·德·威斯海军中将，非常急切的想要与明军水师打一场决定性的海战，可眼下明军水师和郑家水师主力都避战不出，这就让海军中将心中充满了不安。
所以，为了逼迫明军水师与郑家水师主力出击，威特·德·威斯将军一番斟酌后，做出了调动第3舰队主力进攻新南安港的决定。
九月二十九日，荷军第3舰队兵锋三路，北路24艘武装商船自坦宾岛与巴淡岛之间水道冲入新南安湾，然后开到新南安港向郑家水师留驻部队发起了进攻；南路荷军30艘武装商船则绕经坦宾岛东东南海域，从新南安湾南部冲入，协同荷军北路分队扫荡新南安湾中的郑家水师；至于荷军最后一支分队，则以全部34艘专业战舰组成，留滞于坦宾岛东部海域，以静待郑家水师和明军水师来援。
二十九日上午卯正08:00前后，荷军北路分队首先冲入巴淡岛东部水道，然后一路摧毁郑家设置在水道沿线的几处小型炮台，最终于当日午阵前后12:00冲入新南安湾内，并立刻与一早就接到通报的郑家米艇和大赶缯船部队展开了激战。
战斗伊始，郑家依靠设置在海湾内各岛上的炮台配合，打得还有声有色是役，郑家投入了剩余30艘米艇中的22艘、剩余18艘大赶缯船中的12艘，另外还有2艘中赶缯船、2艘三十二桨船参战，总计装备各型火炮336门，再加上有海湾内各炮台说装备的19门大口径岸炮助战，因此并不逊色有着550多门火炮的对手太多，双方还能有来有往的进行炮战，并且郑家水师也颇为骁勇，极力与荷兰舰船展开接舷作战，给予了对手一定的杀伤但随着荷军南路分队名下的30艘武装商船于当日下午未末申初15:00时分冲入新南安湾南口，战局便发生了陡然变化。