山室宗武见日军每日损失，不下千人。十余日下来，二万人早已折损过半。尤其是中级军官，因穿马靴、披绶带、挂指挥刀，常是中国狙击兵重点打击对象，死伤更重。再看阵前，积尸如山，流血成河，料中国军队死伤，必倍于日军。罗卓英第十八军若以二个师二万人计算，早已被全军消灭了好几回，却不知如何还能维持战力不衰。心中恐惧顿生，只得频向松井石根告急，请发援兵，助攻罗店。
左翼日军第三师，在吴淞铁路码头登陆后，奉令西攻罗店，协同第十一师作战。未料遭遇中国军队侧击，尤以宝山中国守军并温藻滨附近野战阵地上王敬久第八十七师、宋希濂第三十六师对日军第三师两翼威胁最大。日将藤田进无计，只得缓攻罗店，分兵向南防御，挡住王敬久、宋希濂两军。集中主力，每日晨起，飞机轰炸，舰炮齐射，步兵冲阵，猛攻宝山。
宝山守将姚子青，率所部一个加强营约五百人，利用城垣死守，与日军周旋十余日，前后打退日军数十次冲锋。战至九月五日，弹尽粮绝，宝山城早成废墟。一营将士，已折去九成，其余也尽带伤。藤田进见久攻不下，恼羞成怒，召来数十艘战舰，瞄住宝山废城，继续乱轰，炸得砖石乱飞，烟尘蔽日，方令大队步兵作最后冲锋。此时姚子青营将士尽数殉城，阵中已无人防守。宝山遂为日军攻占。藤田虽得宝山，十余日间，亦折去万人，损失过半，无力再向罗店前进，呼应山室宗武第十一师。也只得向松井石根告急，请调兵增援。