Казацкий полк Бурлея атаковал немецких ландскнехтов, которые не выдержали удара и бросились бежать. На плечах немцев казаки и татары ворвались в обоз. Однако Вишневецкому удалось остановить ландскнехтов и с помощью гусарской хоругви задержать казаков и татар, а затем оттеснить их к пруду.
На выручку Бурлея устремился полк Морозенко, которого польские паны боялись «пуще мороза». Но шляхте удалось отразить и его атаки. После этого казаки неоднократно предпринимали мощные атаки и в результате многочасового боя опрокинули польское войско, которое в беспорядке отступило в Збараж, укрывшись за его валами. На поле боя паны оставили 57 пушек.
Хмельницкий приказал организовать тесное обложение города, рассчитывая на то, что противник быстро израсходует боевые и продовольственные запасы. Однако осада Збаража затянулась. Организуемые казаками штурмы противник отражал и часто предпринимал успешные вылазки.
Хмельницкий приказал овладеть земляным валом, который опоясывал город. Ночью казаки насыпали вал, превышавший вал городской, установили на нем орудия и открыли огонь. Оборонявшиеся насыпали второй, более высокий вал, но с меньшим обводом и укрылись за ним. Казаки тоже насыпали себе второй вал, выше польского, и стали с него поражать противника стрелами, пулями и ядрами. После этого каждому шляхтичу пришлось устраивать индивидуальный окоп для себя и лошади.
Вслед за этим развернулась минная война. Казаки вели подкопы, а поляки – контрминные галереи. Борьба затягивалась. К концу июля у поляков оказались на исходе боеприпасы, было израсходовано все продовольствие.
Хмельницкий решился на общий приступ. К укреплениям противника подкатили огромной величины «гуляй-городыни» (подвижные укрепления), за которыми шли казаки. Началась артиллерийская подготовка штурма. Но в это время осажденные произвели сильную вылазку и подожгли «гуляй-городыни». Приступ не удался.
Король был уже недалеко от Зборова, однако он не имел сведений о противнике. Польские подъезды бесследно пропадали, а жители молчали. Хмельницкий, наоборот, имел подробные сведения о движении войска Яна Казимира. Он оставил в окопах под Збаражем пеших казаков и ночью выступил навстречу королю. Не доходя до Зборова, украинское войско повернуло вправо и скрытно расположилось в лесу. Здесь же находилась и татарская конница.