在中印邊界東段反擊作戰順利進展之際，新疆軍區部隊也在邊界西段展開了第二階段的攻擊，以掃除尚存在中國境內班公洛地區的6個印軍據點。班公洛位於西藏阿里地區日土宗的斯潘古爾湖西側地區，西南與印度在克什米爾控制區的拉達克相接，是印軍在中印邊界西段的一個重要前進基地，印軍同時還聲稱這一地區是"保衛"克什米爾重鎮列城的屏障（印軍喜馬拉雅3師師部和第114旅旅部都駐在列城）。
印軍在第一階段失敗後，在班公洛地區增加守兵，特別是在當地南北走向的山梁上建立了據點，並構築了工事。這些據點居高臨下，對西藏阿里邊防分隊的哨卡和阿里縱深地區都構成威脅。印軍還以這些據點為觀察點，引導其炮兵不斷對中國境內縱深射擊。因此，新疆軍區決定以步兵第10、第11團各一部和騎兵團、阿里支隊等部，總計約1個團的兵力，攻佔當地的印軍據點，掃除班公洛地區的印軍。
11月18日，中印邊界西段第二階段的反擊作戰開始。因印軍據點居高臨下，火力射界開闊，而人民解放軍又缺乏支援的重型火炮，為減少傷亡，攻擊時仍採取第一階段時攻擊據點的戰法，利用夜暗接近印軍，天明時即發起攻擊。這時當地夜間氣溫已降至零下40度，風雪交加，部隊接近敵人時又要翻越海拔達5200米的冰大坂，坡陡難行，部隊官兵還普遍出現血壓增高、心跳加快等高山反應。參戰部隊以頑強的毅力戰勝各種困難，平均每人負重35公斤，按時進至出發陣地。
18日9時許，參戰部隊以連為單位，分別向熱瓊溝西側的印軍3個據點發起衝擊。步兵第10團9連連續作戰30分鐘，即摧毀印軍的半地下工事和21個地堡，攻克了印軍一個據點。步兵第11團8連的兩個班在攻擊5150高地時，表現得非常機智勇敢。他們機槍火力掩護，用手榴彈、炸藥包連續炸毀印軍8個地堡，消滅堡中的印軍35名，自已無一傷亡。
阿里支隊在攻擊印軍據點時，工兵戰士羅光燮在排雷器材用完的情況下為完成任務，捨身滾雷區開路，光榮犧牲，被國防部追授"戰鬥英雄"稱號。守衛班公洛地區的印軍精銳庫馬盎聯隊在其前沿工事的守兵被殲的情況下，於19日夜間全部逃入印度控制區境內，人民解放軍各部隊根據不越過傳統習慣線的規定，未再進行追擊。
11月20日上午、中印邊界西段中國一側的印軍據點全部被掃除，西段第二階段的自衛反擊作戰取得完全勝利。只是因印軍設在西段的據點多背靠印度控制區，便於逃竄，中國參戰部隊又受到不越過傳統習慣線的限制，難以對其縱深實施包抄迂迴，所以只殲滅印軍160多人。
至11月20日，中印邊界東西兩段的大規模戰鬥以印軍主力的潰散和敗退而基本結束。考慮到懲罰印軍入侵的作戰目的已經達到，根據中央軍委的決定，人民解放軍總參謀部於11月21日下達了"停止反擊作戰"的命令。此後，第一線部隊奉命停止追擊，就地組織防禦，監視印軍動向。