Končno septembra so se začeli hudi spopadi za nadzor nad nadmorsko višino, ki je bila nad pristaniščem. Republikanske obalne baterije so si izmenjavale ogenj z ladjami Kraljeve mornarice, med čimer je HMS "Princess Royal" utrpela velike izgube v eksploziji streliva, 30. septembra pa so republikanske enote pod poveljstvom kapitana Napoleona Bonaparte zasedli hrib Pharon, da bi jih naslednji dan odpeljala združena sila britanskih, španskih, napolitanskih in sardinskih vojakov pod poveljstvom lorda Mulgravea. V začetku oktobra so napolitanske okrepitve spodbudile serijo uspešnih napadov na republikanske višine, vendar sta se kasneje v mesecu Hood in Lángara resno sprla glede poveljevanja obleganja, Lángara pa je šel tako daleč, da je grozil Hoodovi zastavni ladji "Victory", preden se je na koncu umaknil. Ob koncu meseca so zavezniki zbrali več kot 16.000 mož, med njimi 6.000 španskih vojakov. Britanski prispevek je bil le nekaj več kot 2000 mož, zmanjšan zaradi obveznosti Kraljeve mornarice drugod v Sredozemlju. Od Genove je bilo pričakovano precejšnje avstrijsko okrepitev, vendar je bilo preprečeno, da bi se odpravili zaradi kombinacije avstrijske nepopustljivosti in jeze Genovcev zaradi britanske kršitve njihove nevtralnosti med akcijo 5. oktobra 1793. Zavezniki so imeli tako malo vojakov, da je Hood najel 1500 plačancev iz malteških vitezov, čeprav niso prispeli pred koncem obleganja. Republikanske sile so se v tem obdobju hitro povečevale, saj so se po koncu vojne sprostile okrepitve.
Oblegovanje Lyon je doseglo oblegovalce v Toulonu, republikanska vojska je zbrala približno 33.000 vojakov pod poveljstvom generala Jacquesa Francoisa Dugommierja.