7 сентября, в субботу утром, Ричарду стало ясно, что мусульмане намерены принудить его к битве, и он собрал своих людей для подготовки. Обоз рассредоточили вдоль берега и поручили охранять Генриху Шампанскому вместе с частью пехоты. Лучники встали в первом ряду, за ними расположились рыцари. Справа, на южном конце, разместились тамплиеры. Затем шли бретонцы и анжуйцы, рядом с ними — войска из Гиени под началом Ги де Лузиньяна и его брата Готфрида. В центре находился сам король со своими английскими и нормандскими войсками, потом фламандцы и местные бароны во главе с Жаком д’Авеном и французы под командованием Гуго Бургундского, а на крайнем левом фланге — госпитальеры. Когда все было готово, Ричард и герцог Бургундский проскакали вдоль рядов с воодушевляющей речью.
Сарацины атаковали, когда утро было в самом разгаре. Волна за волной легковооруженные негры и пехотинцы-бедуины бросались на христиан, осыпая их стрелами и дротиками. Они привели в сумятицу первый ряд пехоты, но не смогли поколебать рыцарей в их тяжелых доспехах. Внезапно мусульмане разделились, и сквозь их ряды налетела тюркская конница, сверкая саблями и топорами. С наибольшей свирепостью они обрушились на госпитальеров и стоявших рядом с ними фламандцев и местных баронов, надеясь опрокинуть левый фланг христиан. Рыцари удержали позиции, и после каждой волны лучники вновь выстраивались рядами. Несмотря на просьбы солдат, Ричард не разрешил ни одному отряду своей армии атаковать до тех пор, пока все не было готово и нападавшие тюрки не стали проявлять признаки усталости, а основная сарацинская армия не подошла ближе. Несколько раз Великий магистр госпитальеров посылал к Ричарду, умоляя дать сигнал к атаке. Его рыцарям, сказал он, придется отступить, если они не перейдут в наступление. Ричард упрямо приказывал выжидать, и тогда два рыцаря — маршал ордена и Балдуин де Каррео — взяли дело в свои руки и бросились на врага, и все их товарищи галопом помчались за ними. При виде этого вся шеренга рыцарей пришпорила лошадей. В первые минуты все пришло в неразбериху, так как лучники были не готовы к этому и стояли у всадников на пути. Сам король въехал в самую середину сумятицы, чтобы восстановить хоть какой-то порядок, и взял на себя командование атакой. Секретарь Саладина, глядя с близлежащего холма, ахнул при виде грандиозного зрелища — христианской кавалерии, с грохотом помчавшейся в его сторону. Натиск оказался слишком силен для мусульман. Они дрогнули и бежали. Саладин сумел все же сплотить их ряды для защиты своего лагеря и даже возглавил еще один бросок на врага. Но все было напрасно. К вечеру христианская армия уже овладела полем боя и продолжала свой поход на юг.
Битва при Арсуфе не была решающей, но она стала большой моральной победой для христиан. Их потери оказались на удивление малы, хотя среди погибших был великий рыцарь Жак д’Авен, павший на землю в окружении трупов пятнадцати сарацин. Но и потери мусульман были не намного больше. Не погиб ни один именитый эмир, и к следующему дню Саладин собрал всех своих людей и был готов испытать силы в новом сражении, но Ричард уклонился от боя, так как был недостаточно силен. Ценность победы состояла в том, что она вселила уверенность в христиан. Это было первое масштабное сражение со времен Хаттина, и оно показало, что и Саладина можно одолеть. Победа была одержана так скоро после взятия Акры, что, казалось бы, показала, что чаша весов склонилась в другую сторону и христиане смогут вновь освободить Иерусалим. Слава и авторитет Ричарда достигли своего зенита. Да, победоносная атака произошла вопреки его приказу, но всего за несколько минут до срока; и в его терпении и выдержке до нее, как и в умелом руководстве после ее начала, проявились его превосходные качества полководца. Они сулили крестовому походу большие успехи.
Саладин, с другой стороны, подвергся личному и публичному унижению. Его армия не добилась поставленной цели в Акре, а теперь и вовсе была разбита в открытом бою. Подобно его великому предшественнику Нур ад-Дину, Саладин, старея, утратил часть былой энергии и власти над людьми. У него пошатнулось здоровье, он страдал от возвратных приступов малярии. Ему уже не всегда, как в дни молодости, удавалось навязывать свою волю драчливым эмирам, которые были его вассалами. Многие из них по сию пору считали его выскочкой и узурпатором и не замедлили бы отвернуться от него, как только бы его звезда закатилась. Он не мог позволить Ричарду превзойти его в качестве полководца. Прежде всего он не должен был потерять Иерусалим, взятие которого было его самой знаменитой победой. Он организованно отвел армию в Рамлу по дороге в Иерусалим, чтобы подождать следующего шага Ричарда.