Диспозиция Григория Ромодановского перед штурмом Стрельниковой горы представляет большой интерес. Перед нами – глубокое тактическое построение полков для наступления на сильно укрепленные позиции. Впереди – отборные пехотные полки, наносящие удары в лоб и по флангам. За ними – очень мощные резервы. И, наконец, общий резерв, главные силы Григория Ромодановского и гетмана, остававшиеся в каре, окруженном «обозами». В случае неуспеха передовые полки могли укрыться в укрепленном лагере. Полевая артиллерия поддерживала наступающую пехоту «огнем и колесами» – пушки везли «перед каждым пехотным полком». В полках находились переносные полевые заграждения – «испанские рогатки», которые можно было быстро установить перед атакующей конницей противника. Командиры полков лично вели солдат в атаку.

Позаботился Ромодановский и о прикрытии тыла: 3 полка были оставлены у Бужинской переправы на правом берегу Днепра, еще 4 стояли против них на левом берегу. Многочисленная конница прикрывала фланги.

Полки строем двинулись к Стрельниковой горе. С вершины по ним палили турецкие пушки, из кустов и из-за деревьев раздавались мушкетные залпы, дело доходило до рукопашных схваток. С обрыва турки сталкивали повозки, наполненные гранатами с зажженными фитилями, которые взрывались с оглушительным грохотом. Но русская пехота упорно карабкалась на гору…

Страшным и кровопролитным был этот бой. Особую доблесть проявляли солдаты генерал-майора Шепелева, атаковавшие турок с правого фланга. Ворвавшись на турецкие позиции, они стойко держались, несмотря на потери, приковав к себе главные силы Каплан-паши. Солдаты и полковые командиры свое дело сделали, теперь все зависело от своевременного и правильного решения полководца. И Ромодановский принял его: он двинул вперед резервы. В сражение была введена многочисленная русская и казачья кавалерия. Турки после нескольких нападений были вынуждены очистить поле, оставив свои пушки.

Решающую роль в сражении сыграли московские «выборные полки солдатского строя» во главе с генералами Шепелевым и Кравковым, московские стрелецкие полки и русские солдаты Белгородского полка, возглавляемые полковником Вестовым. На помощь окруженному отряду Шепелева первыми пришли драгуны генерала Змеева, их повели в сечу «драгунского строя полковники» Сафанбуховец, Юкмен, Купер. Все это были русские генералы и офицеры, «иноземцев» на важнейшие посты Григорий Ромодановский старался не ставить. Известны также русские генералы Кольцов-Мосальский, Репнин, Лукин, Лихарев.

Когда русские полки сбили турок с вершины Стрельниковой горы, туда немедленно подтянули артиллерию и начали из пушек расстреливать турецкие обозы, прятавшиеся за высотой, и колонны отступавших турецких войск. Поднялась паника, турки в беспорядке побежали к мостам через реку Тясьмин. Их преследовала конница. Мосты не вмещали массы бежавших турецких солдат, у переправы началась жестокая рубка. Около 8 тыс. янычар нашли здесь смерть – это во много раз больше, чем во время оборонительного сражения.