行勐烈空袭，至次日已有32名伊斯兰国战士被炸死。主要的地面战斗在3月12日开始。次日叙军进攻巴尔米拉城堡所在的Qassoun山。叙军计划对巴尔米拉展开三面攻势进行包围。3月15日，政府军攻佔Hayyan山，距离巴尔米拉不到4公里。连接巴尔米拉和苏赫奈的道路被俄军空袭，造成26人丧生。3月17日，伊斯兰国乘沙尘暴进行反攻，被叙军击退。一名俄军在该日阵亡。3月21日，17名叙军士兵被俄军导弹误中丧生。同日，大批国防军援兵抵达巴尔米拉西郊，使政府军在该地区的兵力增至超过6,000人。3月23日