Шведска војска рачунала је на премоћ у употреби хладног оружја, бајонета и мачева, док је руска војска рачунала на премоћ у ватреном оружју, топовима и пушкама. Руси су дан раније изградили шест четвороугаоних редута у линији на раздаљини 100 метара један од другог, али су током ноћи изградили још четири редута тако да је формација редута била у облику слова Т. Швеђани су током битке заузели и спалили прва два редута, али су их руске посаде са топовима зауставиле код осталих редута. У подне су Швеђани кренули у напад на Русе у пољу. Руске линије су се благо повукле под налетом Швеђана, али је Петар Велики повео напад. У том моменту руске линије су се исправиле и почеле да потискују Швеђане, тако да су шведске линије под налетом Руса биле због бројчане слабости развученије, у немогућности да одрже ватру, док су Руси због бројчане супериорности имали гушће линије и већу ватрену моћ. То је довело до пуцања шведских линија и потпуног слома шведске војске.
Последице
Битка је окончана потпуним уништењем шведске војске. Овим поразом је Шведска трајно изгубила статус велике европске силе, док је Русија заузела њено место. Краљ Карл и Иван Мазепа су избегли са 1.500 војника у турску Молдавију, где је краљ провео 5 година у егзилу пре повратка у Шведску.
Битка у популарној култури
Битка је екранизована у серији Петар Велики и у филму Слугин господар. Политикин Забавник из 1940. и 1941. издавао је стрип о Петру Великом у ком је у мартовском броју 216 из 1941. изашао сегмент о бици на Полтави.[тражи се извор]