这时随着明军船队向北岸而来，刘良佐随领着总兵杨承祖、张天福，副将扬守成、张思达、高谦、延士依等人出战，兵力高达六万。
清兵虽然人数比明军少，但却都是正儿八经，精通水战的水师官兵，远比援扬的明军船队要精锐。
张天福观明军大船铁锁相连，不利进退，随向刘良佐谏言，“明军战船巨大，且连成一片，我军船小，不利对攻，不如分为数队，灵活机动，四扰而击。”
刘良佐闻之，觉得很有道理，随纳张天福之策，将清军兵船分为十队，每队都配备大小火炮、火铳、火箭、火蒺藜、大小火枪、神机箭和弓弩，下令各队接近明军战船时，先发火器，次用弓弩，靠近敌船时，再用短兵器格杀。
清军兵船于北岸齐发，于江心同明军战船相遇，随展开激烈大战。
左懋第、陈子龙都不通水战，但铁锁连舟，是他们守船如守城，大小火炮首先对着清军水师开火。
轰隆隆的炮声，绵绵不绝，一道道水柱在船边被炸起，溅湿了甲板上士卒的衣襟。
炮弹时而砸断桅杆，引得船上一阵大乱，时而有将挡板和船身砸个粉碎，引得江水灌入，战船倾斜。
“放！”“点火！”双方军官的呐喊声中，炮弹于江面来回穿梭，无数官兵倒于血泊之中。
交战不过片刻，明军同清军的差距便显现出来，铁索连舟移动缓慢，目标又大，清军几乎每炮必中，明军打清军四下游动的兵船，却有些困难，命中不足三成。
不过好在有郑鸿逵同王威领着明军小船，纠缠清军战船，使得明军虽处下风，却不漏败相。
炮战中，两军距离继续接近。
这时明军已经损失战船二十余艘，死一千五百余人，而清军则只沉没七艘兵船，死八百多人。
战船接近，火器对射，明军以船为城的优势便显现出，战斗呈胶着状态。
原本对明军水战并没有多少信心的陈子龙，见新募之兵，居然依靠铁锁连舟的优势，同清军对射而不居下风，心里顿时一阵兴奋，指挥士卒朝清军兵船射出火箭，打出火统，逼得清军兵船不敢靠过来短兵接战。
水战从早晨战至中午，江面上惨舟无数，处处火起，明军虽然死伤更为惨重，却算不得分出胜负。
下午时分，刘良佐亲自率领兵船作战，但明军船只巨大，清军船小不能仰攻，数次欲强登连舟，却接连受挫。
这时刘良佐再次采纳了总兵张天福的建议，决定改用火攻破敌。
将近黄昏，刘良佐选择八百名悍卒，驾使百艘连环船，子母船，他们在船头装满火药柴薪，突然出现在明军连舟之前。