В ночь на 9 августа грузинская артиллерия продолжала обстрел Цхинвала из гаубиц и реактивных систем залпового огня (РСЗО). К тому времени три батальонные тактические группы (БТГ) 58-ой армии выдвинулись к селениям Джава, Гуфта и в Цхинвал. Украинские расчеты ЗРК сбили два российских самолета.
БТГ 135-го отдельного мотострелкового полка при выходе на окраины Цхинвала наткнулся на грузинские войска. После короткого боя, понеся потери россияне отступили из города. В первой половине дня продолжалось сосредоточение российских войск в Южной Осетии. Сюда прибывали сводные подразделения 76-ой, 98-й дивизий ВДВ и спецназ из состава 45-го отдельного полка ВДВ (ныне 45-я бригада спецназа ВДВ).
К полудню штурмовики и бомбардировщики ВВС РФ усилии воздействие на противника с воздуха. Силам ПВО Грузии (украинским расчетам ЗРК) удалось сбить один Су-25 и один Ту-22. Российские летчики на ходу меняли тактику, чтобы в дальнейшем избежать потерь. На земле на линии соприкосновения войск в Южной Осетии развернулись локальные бои. Российским подразделениям вскоре удалось выбить грузин из Цхинвала. Факелами пылала грузинская бронетехника, а грузинские солдаты большими группами сдавались в плен. К вечеру Цхинвал был освобожден полностью, а грузинские войска отброшены от него на значительное расстояние.
Во второй половине дня ополчение Абхазии пошло в наступление в верхней части Кодорского ущелья. Абхазская артиллерия приступила к обстрелу позиций картвельских войск. К вечеру в Сухуми был высажен российский морской десант.