Bizans birlikleri Malazgirt Kalesi’ne çekildikten sonra Selçuklu ordusu önce Malazgirt Kalesi’ni kuşattı. Daha sonra Selçuklu ordusu bölgede üç kola ayrılarak akınlar yaptı. Daha sonrasında ise Selçuklu ordusu Tuğrul Bey’in emriyle tekrar Malazgirt Kalesi’ni kuşattı.

Selçuklu ordusu Malazgirt Kalesi’ni kuşatma silahları kullanarak kuşatma altına aldı. Selçuklu ordusunun ya da Bizans ordusunun bu kuşatmada sayıları tam olarak bilinmiyor. Malazgirt Kalesi’nde Bizans askerlerinin kuşatma silahlarından atılan mühimmatlara dayanmalarını sağlayacak mühimmatları ve araçları vardı. Ayrıca Malazgirt Kalesi üçlü duvara sahipti ve su kaynağına erişimi vardı.