Диспозиция Григория Ромодановского перед штурмом Стрельниковой горы представляет большой интерес для военных историков. 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, если пользоваться терминологией позднейших уставов, «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. Три полка были оставлены у Бужинской переправы на правом берегу Днепра, еще четыре полка 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.
«Первыми взошли выборные полки. Однако, когда они значительно подвинулись по полю и без достаточной поддержки подошли к турецкому лагерю, турки и татары напали с сильным отрядом кавалерии, обратили их в бегство и согнали с холма. При этом убито 1000 русских, а раненых приблизительно вдвое меньше; между ранеными находился и генерал-лейтенант Шепелев. 500 русских были при внезапном натиске турок отделены от остальных, они сомкнулись около своих испанских рогаток и начали усиленно стрелять из двух полевых орудий и из ружей. Несмотря на то, что турки несколько раз бросались на них, они продолжали сопротивляться с решимостью, близкой к отчаянию. Многие из них были частью убиты, частью ранены, и все они, вероятно, были бы изрублены, если бы несколько стрелецких полков не завладело левой стороной холма, и турки, смело стреляя в них из пушек и ружей, направились туда, на самое опасное место.
Однако стрельцы, твердо став на взятой позиции, окружили себя своими испанскими рогатками и, непрерывно стреляя из многих бывших при них полевых орудий, удерживали неприятеля на некотором расстоянии от себя».
Наступал решающий момент сражения. Справа и слева солдаты генерала Шепелева и стрельцы ворвались на турецкие позиции и 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 воевода Григорий Григорьевич Ромодановский принял решение: он двинул вперед резервы. В сражение была введена многочисленная русская и казачья кавалерия.
«Между тем на холм взошел и резерв правого фланга; рассеянные же полки вновь собрались, так что турки после нескольких нападений были вынуждены очистить поле, оставив свои пушки.
Кавалерия резерва к этому времени тоже поднялась на холм, и встала между батальонами. При первой же, попытке напасть на турок она была отогнана к пехоте, Между тем кавалерия вновь собралась, прошла через пехоту и одержала победу; турки, хотя и отступили в порядке, но были вынуждены оставить свои пушки, палатки и обоз.
С турецкой стороны на месте сражения осталось 500 человек, в том числе Эскижер-паша. Христиан было убито около 1500, а ранено около 1000 человек. Турками начальствовал в этом сражении Каплан-паша. Русским досталось 28 пушек разного калибра; большую часть остальной добычи составляли палатки».