Przebieg bitwy Fort Donelson położony był około 30 metrów nad rzeką, umożliwiając dobry ostrzał okrętów zbliżających się od północnego wschodu. Konfederaci wybudowali również skomplikowaną serię umocnień wokół fortu i wokół pobliskiego miasteczka Dover. Siły Unii liczyły około 24,5 tysięcy żołnierzy, podczas gdy fortu broniło około 16 tysięcy konfederatów. Obrońcy byli dobrze zaopatrzeni, ale ich uzbrojenie w dużym stopniu pamiętało jeszcze wojnę brytyjsko-amerykańską z 1812 roku.
12 lutego 1862 kanonierka pancerna „Carondelet” przeprowadziła rozpoznanie, wystrzeliwując kilka pocisków na fort, bez odpowiedzi. Następnego dnia „Carondelet” wdał się w dłuższy samotny pojedynek z artylerią fortu w celu odwrócenia uwagi od ruchów wojsk Unii. Prowadząc nękający ogień, wystrzelił 139 pocisków i uszkodził jedno działo 32-funtowe, zabijając dowódcę ciężkiej baterii kapitana Josepha DixonaM. Smith, The USS Carondelet..., s. 73–77.. Sam został uszkodzony ciężkim pociskiem, lecz po południu kontynuował ostrzał, wystrzeliwując dalsze 45 pocisków. Po południu 14 lutego cztery kanonierki pancerne pod dowództwem Andrew Foote’a podeszły do Fortu Donelson od północy i rozpoczęły ostrzał, wspierane przez drewniane kanonierki za nimi, mając nadzieję zniszczyć baterie fortu, podobnie jak udało się to kilka dni wcześniej z Fortem Henry.