Położenie obu armii thumb|Twierdza Chocimska Obóz polski znajdował się pomiędzy urwistymi brzegami Dniestru, a pokrytymi lasem wzgórzami. Tyły zabezpieczał zamek i warowna cerkiew silnie obsadzona piechotą. Obwarowano też oba przyczółki mostowe. Wojska rozstawiono następująco: Chodkiewicz zajął lewe skrzydło, w centrum stanął królewicz Władysław, a na prawym skrzydle Lubomirski. Tabor kozacki znajdował się nieco na południe od polskiego lewego skrzydła.
Armia turecka, z Tatarami na lewym skrzydle, zajęła pozycje na wzgórzach naprzeciw, ale nie stała tam długo, bo popędliwy a niedoświadczony Osman kazał z marszu ruszać na nieprzyjaciela. Rozległ się pisk piszczałek i dudnienie bębnów. Janczarzy zaatakowali Kozaków, których tabor, złożony ze spiętych ze sobą w dwa rzędy wozów wypełnionych kamieniami i piaskiem, nie był jeszcze całkiem gotowy, ale Zaporożcy wytrzymali, a chwiać się i cofać zaczęli, dopiero gdy uderzyła konnica. Zaraz jednak przyszła odsiecz w postaci piechoty ostrzeliwującej janczarów zza drzew i z wykrotów leśnych oraz husarii, która niespodziewanie uderzyła w bok konnicy tureckiej i rozbiła ją. Walki trwały do zmierzchu.