为第58集团军提供空中支援的是北高加索军区空军第4军，他们给格鲁吉亚部队施加了空前的压力。第4军可以出动的战机包括：60架苏-24前线轰炸机、100架米格-29战机、60架苏27战机、40架L-39轻型教练机、30架Su-24MR战斗侦察机以及75架米-24武装直升机等。8号下午开始，俄空军第4军即开始对格鲁吉亚目标与部队实施了不间断的打击，
虽然格军也有预案，并做了一些防御反击的准备，但制空权的丧失，特别是俄军实力过于强大，导致格军的预案没有发挥预想的效果。比如，在一些通往茨欣瓦利的重要路口、桥梁、山口格军都设有埋伏，在特别重要的山口甚至以排级坦克部队为主连级步兵部队配合设伏，希望以此迟滞俄军的推进，为外部势力干涉格俄战争而争取时间。可这一切都是螂臂挡车，没有起到应有的效果，反而造成自己损失不小。
在茨欣瓦利城区不远的小山丘处，格军设了最后一条阻击线。除了道路两侧有临时布置的步兵阻击阵地外，还有二个排的坦克进行埋伏，在山丘背后，则有二个连的“达纳”自行火炮进行火力压制。结果，进入伏击圈的，居然是俄第58集团军司令员亲率的车队，当时一名T-72SIM-1的炮长按耐不住兴奋，提前按下了射击按钮，导致整个埋伏的部队暴露，被伏击的俄军也从容逃脱了伏击火网，只是司令员负伤。俄军随后赶到的师属坦克营，立即投入战斗，俄军坦克纵队在行进中立即转换进入进攻状态，以车号单号为左，车号双号为右，攻击前进，这一举措立即稳住了俄军阵脚。后续的火箭炮和自行迫榴炮部队，接到前方部队受到伏击的消息，也就地转入射击状态，在前方炮兵观察员的精确引导下，BM-21火箭炮连一个齐射就打掉了格军“达纳”自行火炮阵地。当准备对格军设伏阵地打一个齐射进行火力压制时，俄军T-72B坦克营已经击溃设伏的格军。格军配合设伏的二个T-72SIM-1坦克排，一半被俄军击毁，一半弃车而逃，战斗意志之差可见一斑。
当俄军装甲部队进入茨欣瓦利北城区时，受到格军较为顽强的抵抗，俄军进攻受阻，因为这里是居民区，布满纵横交错的狭窄街道。居民区的房屋过于密集，街道狭小，T-72B坦克在这一带地区无法横着火炮通行。因为怕误伤平民，俄军严令不能使用。最后，面对如此的糟糕作战环境，为最大限度地发挥装甲防护和火力上的优势，作为俄军先锋的一个T-72B坦克连，组成了一些巷战分队。装甲车辆尽可能占据“控制点”，即十字路口，以便能够360度旋转火炮和发挥车长瞄准系统的作用。先头坦克负责对付正面低处的目标，步兵则负责坦克两翼的安全。第二辆坦克在后面隔200米跟进，负责消灭先头坦克上方和两侧的目标。车长则通过瞄准系统监视暴露的侧翼和后方。在平行的街道上，下一个街区将成为第二个巷战分队的进攻方向，由侧翼的坦克分队实施占领。在街巷纵横的市区，以这种侧翼分散使用兵力的方式作战可以保护侧翼的安全。部队沿四条街巷平行铺开两个排，轮式装甲车搭载的步兵则在坦克梯队后面作为预备兵力跟进。
