Меж тем французы, узнав о поражении под Варом, срочно принимали меры к защите Тулона. Был открыт арсенал, где оружие получали все добровольцы, организовали сбор денег для рабочих, чтобы срочно привести в порядок укрепления, к городу были посланы 28 батальонов маршала Тессье (уже знакомого нам по штурму Гибралтара), который по пути соединился с войсками, отступающими из Вара. Таким образом, к началу осады гарнизон Тулона насчитывал 20 тысяч штыков при 350 орудиях. В гавани Тулона стояли 46 французских кораблей, с вооружением от 50 до 104 орудий, среди них 100-пушечный «Террибль», 104-пушечные «Солейл Руаяль» и «Фудроян», а также корабли I–II рангов «Эдатан», «Адмирабль», «Триомфан», «Оргилье» и другие, однако большая часть их была разоружена, так как средств на подготовку флота к выходу в море не было совсем. Людовик XIV, боясь, что англичане могут ворваться в гавань Тулона и захватить корабли, приказал притопить их до верхней палубы. Забегая вперед, отметим, если бы это притопление делалось на короткий промежуток времени, корабли можно было бы спасти, долгое же пребывание в воде провоцировало гниль на деревянных корпусах. Два 90-пушечника — «Тоннан» и «Сент-Филипп» — превратили в плавучие батареи. Их дополнительно обшили лесом, натянули сетки, защищавшие корабли от бомб, надстроили отцепляемые були (подзатопленные лодки и мелкие суда, привязанные к корабля вдоль бортов), которые должны были защитить их от брандеров.
17 июля собрался очередной военный совет, где Шовель призвал к немедленному штурму Тулона. Савойский, напротив, настаивал на правильной осаде. Напрасно английский адмирал указывал, что момент сейчас исключительно выгодный, ведь французы еще не успели закончить все укрепления. Принц Евгений упорно стоял на своем, судя по всему, он опасался быть отрезанным французами, которые, по слухам, спешно формировали новую армию в Тулузе. В этот же день английский адмирал сгрузил британские войска и приступил к постройке батарей в районе мыса Эгуйит. Поскольку количество морских пехотинцев на эскадре было чрезвычайно мало, Шовель из экипажей организовал 6 батальонов солдат, которые обслуживали пушки на суше. Умело установленные орудия произвели большие опустошения в Тулоне — были убиты более 800 французских солдат, разрушены 160 зданий, 6 складов. Савойцы уже неторопливо подводили свои траншеи к бастионам города. 23 июля была сделана попытка атаки форта Сент-Катерин, но силы, выделенные на это, были просто смешными — 55 гренадеров. Естественно, что атака захлебнулась. К 29 июля принц Евгений совсем пал духом — он считал, что осада не удалась и войска надо отводить обратно в Турин. К тому же Тессье смог привести к французам подкрепление в 10 тысяч человек, поэтому гарнизон города теперь составлял 30 тысяч штыков, тогда как армия Савойи сократилась из-за болезней до 20 тысяч.
4 августа французы сделали вылазку довольно крупными силами (12 тысяч солдат), напали на траншеи союзников около Круа-Фарон и Ля-Мальг, выбили союзников из бастиона Сент-Катерин, но были отбиты на всех других направлениях. Однако это событие стало последней точкой — принц Евгений сказал, что отводит войска к Савойе.
Шовель не хотел сдаваться — он решил напоследок обстрелять Тулон, уничтожить там французские корабли, разрушить арсенал и верфи. Утром 5 августа Шовель, Бинг и Дилкс повели свои корабли в гавань Тулона. Бинг имел задачу нейтрализовать форт Сен-Луи (расположенный на том же мысу, где и Гранд-Тампль, только со стороны моря). Головной «Сен-Джордж» начал перестрелку с французами, его поддержал «Свитшур» и бомбардирское судно «Дурслей», однако ветер скоро засвежел, что не позволило англичанам вести прицельный огонь. В результате Бинг с потерями отступил.
Дилкс и его эскадра атаковали 9-пушечную батарею между Гранд-Тампль и фортом Сент-Луи. После обстрела батареи французы покинули ее, 7 августа там высадились англичане, которые перевезли на берег 22 орудия. Теперь огонь по внутренней гавани Тулона мог вестись беспрепятственно. В результате бомбардировки с моря англичанам удалось сжечь 2 французских корабля — 54-пушечный «Саж» и 52-пушечный «Фортюн». Также англичане сумели нанести повреждения притопленному 58-пушечному «Дьяману» и двум французским фрегатам.