Узнав о приближении понтийского флота, родосцы разрушили и выжгли все городские предместья и, не имея сил противостоять Митридату на суше, решили дать врагу бой на море. Выйдя из бухты, родосские корабли двинулись вперёд, вытягиваясь в боевую линию, чтобы охватить фланги царского флота. Но Митридат, лично командуя сражением, ловко использовал численное превосходство своих судов, а также их высокие мореходные качества. Пользуясь тем, что его корабли были более быстроходны, он велел своим навархам также охватить фланги родосцев. Видя, что их обходят неприятельские корабли, родосские стратеги испугались окружения и обратились в бегство, стремясь поскорее укрыться в городской гавани. Когда все корабли в неё втянулись, вход быстро перегородили цепями, перекрыв путь вражескому флоту.
Митридат беспрепятственно высадил войска на берег и встал лагерем у городских стен. Царь периодически предпринимал попытки захватить гавань, но в его войске было недостаточно тяжёлой пехоты и не хватало осадных орудий. Поэтому Митридат послал на материк за подкреплениями. Теперь время проходило в мелких стычках, поскольку у царя не хватало войск, чтобы начать настоящий приступ, а у родосцев не было сил изгнать с острова Митридата. Обе стороны внимательно следили друг за другом, выжидая, кто же первый совершит ошибку.
Вскоре произошло большое морское сражение. Разразилось оно в какой-то степени случайно, но в него втянулись основные силы противоборствующих флотов. Битва длилась долго. Митридат вновь использовал преимущество в численности и маневренности своих кораблей, а родосцы демонстрировали непревзойдённое мастерство мореходов. Неожиданно произошёл инцидент, во время которого царь Понта едва не отправился кормить рыб со своим кораблём и командой. Принимая непосредственное участие в сражении и лично ведя свой флот в атаку, Митридат испытал состояние шока, когда союзный корабль с острова Хиос ударил тараном в борт царского судна. Удар был произведён по всем правилам военно-морского искусства, и корабль Евпатора дал течь. Спасти судно удалось благодаря расторопности команды флагмана и опыту наварха.
То, что произошло, было делом случая, но Митридат, с детства воспитанный в атмосфере предательства и подозрительности, сразу почуял злой умысел и не оставил происшествие без последствий. «
Не зная об этом, родоский наварх Дамагор вывел из гавани шесть кораблей и отправился на поиски пентеры. Когда Митридат заметил движение вражеских кораблей, то послал против них 25 триер. Однако сам уклонился от участия в бою, у него и так за прошедший день было предостаточно причин для волнений. До самой темноты понтийцы гонялись за родосцами. Но Дамагор, прекрасный моряк, сначала закружил врага, а потом внезапно атаковал и, отправив два вражеских корабля на дно, скрылся в ночи. Но какого-либо влияния на дальнейший ход событий это сражение не оказало, и всё продолжало идти своим чередом – родосцы и римляне не могли снять осаду с города, а Митридат не мог его захватить.
Положение изменилось, когда к острову на кораблях прибыла с материка тяжёлая пехота Митридата и осадная техника. Но боги были против того, чтобы Евпатор захватил остров Родос. Северный ветер поднял на море волнение, понёс царские корабли прямо к берегу, и пока навархи и команды боролись с непогодой, из гавани вышел родоский флот. Корабли Митридата оказались рассеяны по морю и не смогли организовать достойного сопротивления. Некоторые суда родосцы протаранили и потопили, другие подожгли, а третьи взяли на абордаж и потянули за собой в гавань. Помимо кораблей Митридат потерял 300 человек пленными. Однако войска всё равно высадились и царь начал подготовку к штурму.
