南寧」號與「廣州」號夾擊「蒙大拿」號的戰鬥最為是雙方旗艦之間的較量，也就是說，失敗的一方將失去統一的指揮，從而陷入被動局面，因此，這三艘戰列艦之間的對決關係到了這場戰鬥的最後勝負。
在六點四十四分之前，「南寧」號與「廣州」號擁有絕對的優勢，因為在這幾分鐘裡，「蒙大拿」號只有艦首方向上的主炮能夠投入戰鬥，而兩艘「新省會」級上卻有18門主炮，雙方的火力對比一，自然是讓常薦新占夠了上風。也正是這幾分鐘，決定了這場戰鬥的最後結果。
在此期間，「南寧」號一共打出了75枚炮彈，命中了「34枚，其中真正構成威脅的只有8，這與之前對付「俄亥俄」號的情況相差不大。也正是這幾分鐘的炮擊，讓常薦新發現了美艦的強大防護能力，以及26式穿甲彈的性能缺陷，可問題是，當時是沒有辦問題的，就算問題多多，戰鬥還是得打下去。而在這8穿甲彈中，有枚打中了要害部位。
第一次命中要害部位是在六點三十九分，在第三輪齊射中，一枚穿甲彈打中了「蒙大拿」號A炮塔與B炮塔之間，雖然這發穿甲彈沒有能夠擊穿B炮塔基座處的.::變形，也讓B炮塔的gt;:.=|角度上。根本無法自由轉動。換句話說。這發炮彈使B炮塔失去了作戰能力，除非通過戰艦轉向，不然B炮塔就沒有任何威脅了。這算得上是一發非常「神奇」地炮彈，從其「打」掉了「蒙大拿」好四分之一地主炮火力來看，這發炮彈就算是一枚啞彈，可是其功勞肯定不小。
第二次命中要害部位是在六點四十分。在第五輪齊射中，一枚穿甲彈命中了艦橋下方的機電室的位置。這是戰艦上的輔助機電室，主要就是為電台，雷達等電子設備供電，有一台功率200千瓦的柴油發電機。而這發穿甲彈不但發生了爆炸，還引燃了儲備在這裡的柴油。雖然柴油地產生的大火是比較容易控制的，但是戰艦上有很多易燃物品，比如水密門上的橡膠。而橡膠在燃燒後會產生大量劇毒的濃煙，司令艙就在上面不遠處。很快，濃煙就灌滿了周圍的幾個艙室，最終導致戰艦上的艦隊司令部官兵不得不暫時撤出司令艙，從而使艦隊暫時失去了統一指揮。雖然，這僅僅就十多分鐘的事情，可是這也造成了不可挽回地損失。
四點四十三分，也就在「蒙大拿」號即將完成轉向。尾部的主炮投入戰鬥之前，一發穿甲彈打中了戰列艦右舷後部兩座副炮炮塔之間，並且成功的穿透了主裝甲帶，進入艦體內部。而中彈部位的下面就是戰艦上的6鍋爐艙。大拿」級的八台鍋爐，以及八台蒸汽輪機都設置在單獨的艙室內，以提高動力系統的生存能力，但是這發炮彈也至少解決掉了戰艦上八分之一地動力，同時導致高溫蒸汽洩露。鍋爐艙裡的官兵全部完蛋，附近的一支損管隊也出現了巨大的傷亡。如果不是另外一支損管隊及時到達，而且蒸汽很快就從彈孔裡散去的話，恐怕還會出現更大的損失。
在此期間，「廣州」號也沒有閒著，其表現比「南寧」號還要出色不少。在打出的81枚炮彈中，44枚命中，其中成功穿透了裝甲，還生了爆炸的炮彈有10枚，造成巨大破壞地有5。這5枚炮彈的命中點別在戰艦A炮塔的右前方。幾個水兵艙。B炮塔右側，在主彈藥艙外爆炸。導致B炮塔主彈藥艙的自動通海閥;艙。右側3號副炮炮塔;+炸，殺傷了周圍的數十名美軍官兵。艦橋後方煙的中部，炸斷了煙，使連接在這根煙上的1到4號鍋爐的輸出功率減半。後部桅桿的根部，炸斷了桅桿，而倒下的桅桿砸在了C炮塔上面，砸壞了C炮塔地副瞄準儀，導致C炮塔不得不借助D炮塔提供的炮擊參數開火。
「蒙大拿」號在這幾分鐘裡地還擊也算得上是猛烈，其首部的六門主炮先後打出了20多發炮彈，可是因為當時戰列艦正在全速gt;:影響到了炮擊的精度，而且對方打來的炮彈連續不斷的命中，就算大半都沒有爆炸，可是這些炮彈砸來，也必然影響到炮擊的精度。結果，「蒙大拿」號在這幾分鐘之內的還擊實際上沒有起到任何的作用，甚至連對面的兩艘戰列艦上的官兵都沒有感受到威脅呢。
按理說，通過這幾分鐘的猛烈炮擊，連續有數十發炮彈命中了敵艦，就算打出去的不是可以爆炸的炮彈，全部是實心彈，也足以將敵艦給砸沉了吧。可是，當常薦新驚訝的發現，敵艦的速度沒有降低，而且還在繼續加速，轉向也沒有受到多大的影響，更主要的是，敵艦上的主炮根本就沒有被徹底的打掉，還在不斷開火，隨著轉向完成，艦尾方向上的主炮也投入戰鬥的時候，常薦新都不得不感慨，美國人到底造出的是戰艦，還是浮動的鋼鐵怪物？
「蒙大拿」號達到了70000噸的滿載排水量，超過30000噸的裝甲鋼板絕不是白白浪費掉的。可以說，「蒙大拿」級是戰列艦，甚至是整個戰艦歷史上裝甲防護能力最強悍的戰艦之一。如果以尺寸數據來衡量的話，「蒙大拿」級的裝甲厚度遠超過了「新省會」級。當然，再考慮到裝甲鋼板的質量的話，也許會有所改變。可是，「蒙大拿」級畢竟是美國海軍在結合了眾多實戰經驗與教訓之後設計的一種戰列艦，而「新省會」級是在戰前就設計完成的，而在大戰期間的改進是不可能讓戰艦的性能有本質上的提升。比
時「蒙大拿」級大量採用的大角度傾斜裝甲設計就變了戰列艦的防禦能力。相反，「新省會」級在改進中也只是部分採用了這種方式，而且傾斜的角度都相當有限，畢竟戰艦的基本性能已經確定了，任何大範圍的改動都將對戰艦的其他性能產生嚴重的影響，工程師也要綜合衡量改進對各項性能的影響，才能確定一個最好的改進方案，而這都不可能單方面的提高戰列艦的防禦能力。
當時，「蒙大拿」號強悍的防護能力給了常薦新巨大的震撼，甚至讓常薦新懷疑，400米口徑的穿甲彈能否對付那種「變態」級別的戰列艦了。實際上，55徑400米主炮的威力並不比美國海軍50倍徑的16英吋主炮差，甚至還要好一點，只是，「蒙大拿」在設計+求能夠承受住自身火力的打擊，甚至要求能夠應付「大和」主炮的打擊。另外，26式穿甲彈在近距離的威力反而不怎麼樣，其強項是在遠距離上打擊水平裝甲的能力，而當時的交戰距離又太近了一點，打不穿敵艦裝甲也不算什麼希奇的事。
戰鬥還在激烈進行之中，也沒有機會讓常薦新東想西想，特別是當「蒙大拿」號轉過了笨重的身軀，尾部的主炮也投入到了戰鬥中之後，戰鬥就更為激烈了。而且，常薦新的擔心也有點多餘，此時「蒙大拿」號只剩下了九門主炮，而且其威力不見得比「新省會」的好。加上「蒙大拿」號之前的損傷。局勢對常薦新他們是非常有利地，只需要多堅持一陣，戰鬥自然就會分出高下來。
當時，「蒙大拿」號尾部主炮只能共用D炮塔地副瞄準儀，通過戰艦內部電話，由D炮塔的炮長將炮擊參數報告給C炮塔的炮長。然後兩座主炮同時開火。這樣一來，炮擊速度自然降低了不少，而且C炮的炮擊參數不是最精確的，也會在一定的程度上影響到炮擊地準確性。另外，戰艦的指揮官此時並不在司令艦橋與航海艦橋裡，因此三座主炮炮塔沒有一起開火，A炮塔基本上是在單獨作戰。
六點四十四分，「蒙大拿」號尾部的六門主炮打出了第一輪齊射。這次的效果明顯好於之前首部主炮的炮擊，雖然也沒有命中目標，但是有一發炮彈落在了「廣州」號後面大概200處，算得上是一枚近失彈了。
見到敵艦尾部主炮投入戰鬥，「南寧」號與「廣州」號上的炮手幾乎同時轉移了瞄準點，都準備先幹掉敵艦屁股上的主炮，然後再慢慢收拾掉這艘結實的戰列艦。也正是如此，兩艘戰列艦上地炮手都忘記了。敵艦首部的A炮塔並沒有失去戰鬥力！
六點四十六分，也就在「廣州」號與「南寧」號集中火力對付「蒙大拿」號屁股上的兩座主炮塔的時候，A炮塔打出的一輪齊射終於有了結果，一發重達一噸多的穿甲彈直接打中了「廣州」號乙炮塔的正面。炮彈的撞擊角度幾乎是垂直地，而且穿透了炮塔的正面裝甲，在炮塔內部爆炸。這是「蒙大拿」號還擊時打中的第一發炮彈，而且也是威力最大的一發炮彈！「廣州」號的乙炮塔差點就被炸到了半空中，如果不是採用了封閉式彈艙的話。下方的彈藥艙都將被引爆。而且，爆炸產生的衝擊波還導致後方艦橋裡地官兵傷亡大半，幸運的是，艦長等幾名重要軍官沒有陣亡，而且在帶傷繼續指揮戰鬥。
當時，打中了「廣州」號的不是一枚重型穿甲彈，而是一枚輕型高速穿甲彈。美國海軍是最早使用重型穿甲彈的，而且也最早認識到，重型穿甲彈在近距離交戰中的威力嚴重不足，反而不如輕型穿甲彈。因此。在「蒙大拿」級戰列艦上，每門主炮都配備了30發輕型穿甲彈。以應付近距離戰鬥。雖然這將增加後勤保障的難度，還會因為兩種穿甲彈的彈道不一樣，所以瞄準計算方式也不一樣，如果炮手搞混淆了的話，必然會導致炮彈無法命中目標。但是，毫無疑問的，在近距離戰鬥中，初速更高的輕型穿甲彈對付垂直側甲地效果要比重型穿甲彈好得多。
另外，這也暴露出了「新省會」級的一個問題，即該戰艦地裝甲不足以擋住自身主炮的打擊。「蒙大拿」級使用的主炮威力與「新省會」級的相差不大，也就能夠打穿「新省會」的裝甲，這無疑是設計上的一個重大缺陷。
「廣州」號沒有因此而退出戰鬥，常薦新在收到了「廣州」號艦長發來的報告之後，也沒有讓其退出戰鬥，到此，常薦新已經認識到，僅憑「南寧」號，是打不過對面的那艘敵艦的，必須要讓「廣州」號堅持下去。
這個堅持很快就收到了效果，六點四十七分，「廣州」號丙炮塔打出的一發穿甲彈乾淨利落的還了對手點顏色。這發炮彈正好打中了「蒙大拿」號C炮塔與基座之間的位置:gt;塔被直接炸毀。幾乎同時，「南寧」號的炮擊也收到了顯著效果，一枚穿甲彈打中了D炮gt;::而是被彈了起來，沿著炮塔頂部飛過，結果把炮塔頂部後方的副瞄準儀給直接拋掉了。也就是說，D炮塔已經失去了瞄準降低了很多。
到此，「廣州」號重新鎖定了敵艦的A炮塔，而「南寧」號則在繼續猛擊敵艦尾部的D炮塔，瞭望員並沒有看清楚敵艦D炮塔上的瞄準儀是否已經被打掉，搞得炮手仍然將其列為了首要打擊目標。而「蒙大拿」號以三門主炮迎戰對手的十五門主炮，這種火力上的差距是無法通過防護能力彌補的，這場戰鬥也基本上沒有什麼懸念了。