Турки стали спешно укреплять Плевну. Оборонительные линии полевых укреплений появились к югу и к юго-востоку от города. Но главная линия фортификационных сооружений прошла по высотам Янык-Баир, которые самой природой предназначались для возведения на них оборонительной линии. Здесь, помимо окопов и батарей, были возведены мощные земляные редуты Сулейман-паша, Баш и два Гривицких — № 1 и № 2, отстоявшие друг от друга на 400 метров. Плевенский гарнизон значительно пополнился, и теперь турки имели около 24 тысяч человек и 58 орудий.
Русские войска второй раз подступили к Плевне 18 июля. На этот раз это были главные силы Западного отряда — 26 тысяч человек и 140 орудий. Отряд для атаки вражеских укреплений был разделен на две группы войск. Первая силой до двух пехотных дивизий под командованием генерал-лейтенанта Н.Н. Вельяминова наносила удар в направлении Гривица. Вторая группа генерал-лейтенанта А.И. Шаховского, силой одной пехотной дивизии, наступала на Плевну с юго-востока. Фланги обеспечивались на севере отрядом генерал-майора П.С. Лошкарева из двух казачьих полков, на севере — Кавказской казачьей бригадой генерал-майора М.Д. Скобелева. В резерве находилась пехотная бригада.
Второй штурм Плевны начался разрозненными атаками турецких позиций в лоб, в том числе Гривицких редутов, после откровенно слабой артиллерийской подготовки. Командир Западного отряда Криденер продемонстрировал свою полную несостоятельность руководства войсками. Полки вводились в бой порой частями, без взаимодействия друг с другом. О том, как осуществлялось руководство в бою, свидетельствует, например, такой приказ атакующим полкам:
«Двигаться прямо перед собою и побить по дороге всю сволочь, которая встретится по пути».
Турки сумели отразить все атаки, хотя Осман-паше в действиях против сил Шаховского пришлось использовать для нанесения контрударов большую часть своих резервов. Гривицкие редуты тоже устояли, хотя их, разрозненно, атаковали по 3—4 полка русской пехоты. Кавказская казачья бригада Скобелева сумела занять гребень Зеленых гор и прорваться с юга к окраине Плевны, но, понеся большой урон, вынуждена была отойти, поскольку поддержку не получила.
Потери русских войск в ходе второй атаки Плевны составили свыше 7 тысяч человек. Потери турок — до 1,2 тысячи человек. Западный отряд после дня ожесточенного боя отошел от Плевны.
...Султанское командование стало готовиться к дальнейшей борьбе за Плевну, которая запирала для русской армии прямой путь в центральную часть Болгарии. Были восстановлены разрушенные в ходе второй атаки Плевны укрепления и началось возведение новых. Всего за месяц с небольшим Плевну опоясало кольцо сильных крепостных сооружений, в котором линии траншей чередовались с редутами и батареями.
Теперь редуты стояли не только на высотах Янык-Баира. Кольцо их окружило Плевну со всех сторон. Два Опанецких редута стерегли крепость с северо-запада. К востоку от города пять редутов встали в две линии: Чарум, Ибрахим и Омер-бей, Араб и Атуф. В южных предместьях Плевны находились два мощных редута: Кованлык и Иса-Ага. Юго-западнее этих крепостных укреплений, севернее селения Кышин, возник укрепленный центр из четырех редутов: Баглар, Милас, Таллат и Юнусбей...
На западе крепости линия обороны прошла по правому берегу реки Вит. Здесь были устроены сильные предмостные укрепления. Батареи устанавливались так, что они могли вести по атакующим русским перекрестный огонь. Особенно сильно укреплялись ближайшие подступы к городу.
Строительство Плевенской крепости показало хорошее знакомство турецких инженеров с самыми последними достижениями фортификационного искусства. Система редутов позволяла огнем перекрывать все подходы к крепостному обводу, а гарнизонам редутов оказывать огневую поддержку. Обращает на себя внимание то, что турки почти до самой капитуляции продолжали совершенствовать оборону Плевны. Уже в ходе осады в ней появились новые редуты и в ряде опасных мест вторые оборонительные линии.
Одновременно с фортификационным превращением Плевны в мощную для Балканского театра войны крепость, в нее прибывали новые войска, которые поступали под командование Осман-паши. Скоро в Плевенской крепости оказалось свыше 32 тысяч войск и 70 орудий. Эта группировка угрожала русской переправе через Дунай, которая находилась в 60 километрах от крепости.
...Исходя из складывающейся ситуации русское командование решило предпринять третью атаку Плевны. Задача была поставлена все тому же Западному отряду, силы которого теперь увеличились в три раза (84 тысячи человек, 424 орудия). Из этого числа союзные румынские войска насчитывали 32 тысячи человек при 108 орудиях.
Однако уже в начале движения Западного отряда к турецкой крепости стало сказываться присутствие сразу нескольких высокопоставленных лиц с правом отдавать ответственные приказы. Этими людьми были император Александр II, главнокомандующий великий князь Николай Николаевич-Старший, военный министр России Д.А. Милютин и румынский князь Карл (он формально стоял во главе Западного отряда).