Российская (подветренная) эскадра выстраивалась в следующем порядке: «Азов» (под флагом контр-адмирала графа Гейдена, 74 пушки и 600 человек команды); «Гангут» (84 пушки, 650 человек); «Иезекииль» (74 пушки, 600 человек); «Александр Невский» (74 пушки, 600 человек);«Елена» (36 пушек, 250 человек); «Проворный» (44 пушки, 300 человек); «Кастор» (36 пушек, 250 человек); «Константин» (44 пушки, 300 человек).
Отряд капитана Томаса Фелловса шел в таком порядке: «Дартмут» (флаг капитана Фелловса, 50 пушек и 400 человек команды); «Роза» (18 пушек, 150 человек); «Филомель» (18 пушек, 150 человек); «Москито» (14 пушек, 120 человек); «Бриск» (14 пушек, 120 человек); «Алсиона» (14 пушек, 120 человек); «Дафна» (14 пушек, 100 человек); «Гинд» (10 пушек, 50 человек); «Армида» (44 пушки, 320 человек); «Глазго» (50 пушек, 400 человек); «Комбриэн» (48 пушек, 380 человек); «Толбот» (32 пушки, 250 человек). Всего в составе союзного флота было десять линейных кораблей, девять фрегатов, один шлюп и семь мелких судов, имевших 1308 пушек и 11 010 человек команды.
Турки же, кроме прочной позиции, крепости и батарей, имели три турецких корабля (86-, 84- и 76-пушечных и на каждом по 900 человек, всего 246 пушек и 2700 человек команды); пять двухпалубных 64-пушечных египетских фрегатов (320 пушек, 3250 человек); пятнадцать турецких 50- и 48-пушечных фрегатов (736 пушек, 9000 человек); три тунисских 36-пушечных фрегата и 20-пушечный бриг (128 пушек, 1125 человек); сорок два 24-пушечных корвета (1008 пушек, 10 500 человек); четырнадцать 20- и 18-пушечных бригов (252 пушки, 2100 человек). Всего в составе турецкого флота было 83 военных судна, более 2690 пушек и 28 675 человек команды. Кроме того, турецко-египетский флот имел десять брандеров и 50 транспортных судов.
В то время, когда союзные корабли начали строиться в колонны, ближе всех к Наваринской бухте находился французский адмирал со своим фрегатом. Его эскадра была под ветром в районе островов Сфактерия и Продано. Вслед за ними шли англичане, за которыми на самом близком расстоянии шел корабль русского адмирала, а за ним в боевом строю и в надлежащем порядке — вся его эскадра. Около полудня Кодрингтон приказал французским кораблям выполнить поворот оверштаг последовательно и войти в кильватер английской эскадре. При этом русская эскадра должна была их пропустить, для чего Кодрингтон послал на шлюпке своего флаг-офицера к Гейдену с приказанием лечь в дрейф, чтобы пропустить французов вперед. После перестроения, передав сигнал «Приготовиться к бою!», Кодрингтон в час пополудни начал входить с правой колонной в Наваринскую бухту.
Граф Гейден, к крайнему своему прискорбию, должен был исполнить волю вице-адмирала, а потому приказал на корабле «Азов» положить грот-марсель на стеньгу, счел за нужное еще уменьшить в колонне расстояние, дал сигнал задним прибавить парусов. Маневр Кодрингтона потом толковали по-разному: некоторые утверждали, что он сделал это умышленно, чтобы поставить под удар русскую эскадру. Объяснение же намного проще: английский адмирал подумал, что входить через узкий пролив одновременно двумя колоннами рискованно. Всякое могло случиться — и посадка на мель, и начало сражения в момент входа кораблей в Наваринскую бухту. Более простым и менее рискованным был маневр — последовательно войти в бухту одной кильватерной колонной. На этом варианте и остановился Кодрингтон, тем более что никто не знал, когда же начнется сражение. Была надежда избежать кровопролития вообще. Волей случая оно началось, когда в Наваринскую гавань начали втягиваться русские корабли.
Английский адмирал перед входом в гавань был встречен турецким офицером, который заявил, что якобы находящийся в отсутствии Ибрагим-паша «…не оставил приказаний касательно дозволения входа союзных эскадр в сей порт, а потому он требует, чтобы, не ходя дальше, поворотили в море». На это заявление Кодрингтон ответил, что он пришел не получать, а отдавать приказания и что он истребит весь их флот, если хотя бы один выстрел сделан будет по союзникам. В этот момент появилась надежда на мирный исход конфликта. Английские корабли, так же как и на маневрах, входили в бухту и по диспозиции становились на шпринг.
Командиру фрегата «Дартмут» капитану Феллоусу подчинялся отряд мелких судов, предназначавшихся для уничтожения брандеров, которыми прикрывались фланги неприятельского флота. Войдя в порт, он послал лейтенанта Фицроя на один из ближайших брандеров, чтобы отвести его подальше от союзной эскадры. Но турки, приняв это за нападение, открыли интенсивный ружейный огонь, убили посланного офицера и нескольких матросов. Тогда с ближайших фрегатов «Дартмут» и «Сирена» открыли ответный ружейный огонь. В ходе перестрелки с одного из египетских корветов сделали пушечный выстрел по фрегату «Сирена». Ядром у матроса оторвало обе ноги. Затем последовал другой выстрел со второго фрегата, а потом началась беспорядочная пальба из ружей и пушек турецкого флота. Через некоторое время в перестрелку включились береговые батареи.
Уже в самом начале сражения капитан Феллоус под градом пуль освобождал от брандера корабль «Сципион». Другой брандер, обрубив якорные канаты, пошел на «Дартмут» и, пришвартовавшись к его правому борту, зажег на нем брамсели, но экипаж быстро погасил пожар, а брандер был отбуксирован и уничтожен.
В это время англичане, стоявшие на шпрингах в готовности к сражению, открыли меткий и сильный огонь с кораблей и фрегатов. Гейден вводил свою эскадру в затянутый дымом порт, и едва «Азов» миновал крепость и укрепления, как турки открыли по нему сильнейший огонь.
Вице-адмирал Кодрингтон сначала сражался с кораблем турецкого флагмана, несмотря на то что ближе находился корабль египтянина Могарем-бея. Кодрингтон, желая избежать напрасного кровопролития, послал к Могарем-бею своего лоцмана, грека, уроженца острова Мило, но вмешались турки. Они дали картечный залп по шлюпке с парламентером. По «Азии» открыл огонь другой корабль. Теперь флагманский корабль англичан вступил в бой не только с двумя кораблями, но и с судами второй и третьей линий. «Азия» потеряла бизань-мачту, с падением которой прекратили стрельбу некоторые кормовые пушки. Английский адмирал подвергался величайшей опасности. Но в этот момент в сражение вступил Гейден: его корабль, покрытый густым дымом, осыпаемый картечью, ядрами и пулями, быстро подошел к неприятелю на расстояние пистолетного выстрела, стал на якорь и мгновенно убрал паруса.
Павел Степанович Нахимов так описывал начало сражения: «В 3 часа мы положили якорь в назначенном месте и повернули шпрингом вдоль борта неприятельскаго линейнаго корабля и двухдечнаго фрегата под турецким адмиральским флагом и еще одного фрегата. Открыли огонь с правого борта… „Гангут“ в дыму немного оттянул линию, потом заштилил и целым часом опоздал придти на свое место. В это время мы выдерживали огонь шести судов и именно всех тех, которых должны были занять наши корабли… Казалось, весь ад развернулся пред нами! Не было места, куда бы не сыпались книпели, ядра и картечь. И ежели бы турки не били нас очень много по рангоуту, а били все в корпус, то я смело уверен, что у нас не осталось бы и половины команды. Надо было драться истинно с особенным мужеством, чтоб выдержать весь этот огонь и разбить противников…».
А вот как описывает это сражение историограф Средиземноморской эскадры капитан 1 ранга Иван Иванович Кадьян:
«Тогда положение англичан переменилось, противники их начали слабее и слабее действовать, и господин Кодрингтон, коему помог наш адмирал, сокруша капитан-бея, сокрушил и Могарема, корабль первого, пронесясь по линии, брошен на мель, а второго сгорел, суда второй и третьей линии, бившие „Азию“ с носу и кормы, потоплены. Но зато „Азов“ обратил на себя общее внимание врага ярою злобою противу его кипевшего не только ядра, картечь, книпели, пули и брандскугели, но даже обломки железа, гвозди и ножи, кои турки в бешенстве клали в пушки, сыпались на него с одного корабля, пяти двухдечных фрегатов, бивших его в корму и в нос, и многих судов второй и третьей линий. Корабль загорался, пробоины увеличивались, рангоут валился.
Его сиятельство граф Гейден, находясь на юте во все время сего страшного сражения с веселым челом и совершенно спокойным духом, великим людям свойственным, наблюдал действия эскадры и противоборство многочисленного, в четверо сильнейшего неприятеля, предупреждая и отвращая все его дерзкие предприятия, с душевным удовольствием примечал ослабевающую силу онаго, но сердечно скорбел о потере достойных воинов своих. Храбрый и опытный капитан Лазарев 2-й, находясь попеременно в разных местах корабля своего, управлял оным с хладнокровием, отличным искусством и примерным мужеством, ободряя личным присутствием твердость и храбрость нижних чинов и искусно направляя действие артиллерии, ускорял разрушение сил оттоманских, и Тагир-паша, на сем фланге начальствовавший, опасаясь потопления избитого фрегата своего с поспешностью перешел на другой. Когда же приспели к местам своим „Гангут“, „Иезекииль“, „Александр Невский“ и „Бреславль“, когда полетели и их ядра на вражеские корабли, тогда „Азов“ мало помалу начал выходить из страшного аду, в коем он находился. 24 убитых, 67 раненых, избитый такелаж, паруса, а в особенности рангоут, и более 180 пробоин, кроме 7 подводных, доказывают истину сказанного.