Quân bộ dinh Quảng Bình ngồi trên 100 chiếc thuyền câu cùng với 20 chiến thuyền của dinh thủy Quảng Bình đậu ở cửa Nhật Lệ. Giờ Dậu [5 giờ chiều đến 7 giờ tối], ngày 15 tháng Tư năm Ất Mùi [1655], lực lượng này bắt đầu vượt biển, tiến tới phía Nam sông Gianh. Giờ Tý [khoảng 11 giờ đêm hôm trước đến 1 giờ sáng hôm sau], rạng ngày 16, Trấn thủ Nguyễn Phước Kiều để lực lượng chiến thuyền của thủy dinh Quảng Bình đậu lại ở bờ Nam sông Gianh trên địa phận xã Thanh Hà, còn mình dẫn lực lượng dinh bộ Quảng Bình tiếp tục vượt biển kéo tới cửa Ròn, để ngăn chặn cứu binh quân Trịnh.
Cũng giờ Tý hôm đó, Trấn thủ Bố Chính là Phù Dương cũng cho quân của mình lên 80 chiếc thuyền câu của dân, từ cửa biển Thuận Cô kéo ra, tới sông Gianh hội với thủy dinh Quảng Bình.
Trấn thủ dinh Cũ là Tống Hữu Đại đem quân bộ của bản doanh vượt sông sang phía Bắc để tiếp ứng cho quân dinh Bố Chính. Lực lượng chính của Nguyễn Hữu Tiến và Nguyễn Hữu Dật cũng lục tục kéo tới. Vào khoảng canh tư [từ 1 đến 3 giờ sáng], các đạo quân thủy bộ đã tập hợp đầy đủ phía Nam sông Gianh. Quân Nguyễn nhất tề vượt sông.
Phía Bắc sông Gianh là đồn Tam Hiệu, tục gọi là Ba Đồn, do tướng Trịnh là Phạm Tất Toàn chỉ huy. Cách không xa về phía Tây có Tham đốc Đặng Minh Tắc đóng ở chợ Lũ Đăng. Ở phía Đông có lực lượng của Tham đốc Triều Tài. Hai đội quân đó làm thế tiếp ứng hai bên tả hữu cho Phạm Tất Toàn. Bộ binh Trịnh án ngữ con đường bộ từ Ba Đồn dẫn tới Lũng Bông, thuộc quyền chỉ huy trực tiếp của Tả Trấn doanh Lê Văn Hiểu.
Phạm Tất Toàn nhận được tin báo quân Nguyễn tập hợp ở bờ nam, cũng ung dung chia quân phòng thủ, chuẩn bị đón đánh. Phạm Tất Toàn tuyên bố:
– Tướng Nam tới đây ắt bị ta bắt thôi.
Tiết chế Nguyễn Hữu Tiến sai Phù Dương chỉ huy quân dinh Bố Chính làm hướng chính, đánh thẳng vào Ba Đồn; Tống Hữu Đại đem quân dinh Cũ làm tiếp ứng, đánh vào chợ Lũ Đăng. Nguyễn Hữu Tiến cũng giao luôn các cơ quân Lưu Đồn cho thuộc quyền điều động của hướng chính, để đề phòng tiếp ứng cho các ngả. Nguyễn Hữu Tiến và Nguyễn Hữu Dật chỉ huy quân Tráng Kiện đóng ở xã Trung Hòa để chờ tin tức.