Gli Ispano-francesi.
Gli Ispano francesi dispongono di 16-26 battaglioni di fanteria e 4.000 cavalieri, schierati su due linee:

• L’estrema destra è appoggiata al fiume Stura attorno al santuario della Madonna dell’Olmo, trasformato in ridotta, presidiato da 3 battaglioni di granatieri spagnoli, 2 squadroni appiedati del reggimento dragoni di Edimburgo ed una compagnia di ussari franchi.
  La riserva è formata da 2 due battaglioni di fanteria del Reggimento Cordoba.
  

• L’ala destra è schierata tra il santuario e cascina Pasquale e comprende i reggimenti di fanteria spagnoli Saboya (2 battaglioni), Toledo (2), Victoria (2), Jung-Reding (1) e Asturias (2).
  In seconda linea sono schierati un battaglione del reggimento Granada, 2 del reggimento Navarra, 2 del reggimento Mallorca, uno del reggimento Ibernia.
  

• Appoggiata a cascina Pasquale è schierata la brigata francese Lyonnais, formata 3 battaglioni del reggimento Lyonnais ed uno del reggimento Beauce, con 2 batterie di artiglieria. La cascina è soprannominata casa Lyonnais.
  

• Il centro è schierato tra cascina Pasquale e cascina Picca Pietra e comprende i reggimenti dragoni spagnoli Pavia e Frisia ed il reggimento dragoni francese Languedoc (in tutto 11 squadroni). Davanti alla cavalleria si trovano un battaglione del reggimento de Quercy, appoggiato a cascina Lupotto, ed uno del reggimento Ile-de-France (del colonnello Pierre-Emmanuel de Crussol-Florensac marchese di Crussol), appoggiato alla cascina Ruallione.
  

• Al centro in seconda linea sono schierati i reggimenti di cavalleria francesi Conti (3 squadroni) e Royal-Piemont (4), i reggimenti francesi Gardes Lorraines (1 battaglione), Vivarais (1), Conti (2), Brie (1) e Stainville (1).
  Inoltre è presente l'infante Filippo di Borbone con il reggimento di cavalleria Calatrava, 100 Guardias de Corps, 4 compagnie di Granaderos Reales ed i Carabineros Reales, tutti al comando di Tomas de Corbalan.
  

• Attorno a cascina Picca Pietra è realizzato un trinceramento a stella presidiato dalla brigata francese Poitou, formata da 3 battaglioni del reggimento Poitou, uno del reggimento Foix ed uno del reggimento Frandres, con 2 batterie d'artiglieria.
  

• L'ala sinistra comprende il reggimento spagnolo Las Guardias de Corps (5 squadroni), il reggimento spagnolo del Principe di Montesa (3 squadroni), il reggimento francese del Comissario Generale (4 squadroni), il reggimento francese Charost (4 squadroni) ed il reggimento spagnolo dragoni de La Reina (4 squadroni). In seconda flia sono schierati i reggimenti di cavalleria spagnoli Principe e Sevilla ed i reggimenti dragoni spagnoli di Numacia e Lusitania.
  

• All'estrema sinistra si trova cascina di Tetto san Giacomo, presidiata da 2 battaglioni della brigata francese d'Anjou con tre pezzi d'artiglieria.

In tutto 10.000 spagnoli e 20.000 francesi.

Gli Austro-Sabaudi.
Carlo Emanuele III di Savoia re di Sardegna soccorre la città con 32-45 battaglioni e 32-35 squadroni.
Gli austro-sabaudi si schierano su due line, con l'artiglieria tra gli intervalli dei battaglioni della prima linea:

• All'estrema sinistra, appoggiata allo Stura, si trova una colonna di 8 compagnie di granatieri sardi guidati dal conte di Liseri, seguita da 2.000 croati guidati dal colonnello McGuire e da altre 8 compagnie di granatieri sardi.

• L’ala sinistra comprende la brigata Savoia (2 battaglioni del reggimento Savoia, il 1° battaglione del reggimento Burgsdorf, 2 battaglioni del reggimento Reydt, il 2° battaglione dei reggimento Schulemburg) con cinque pezzi d'artiglieria da 4 libbre, seguita da 2 squadroni di cavalleria del reggimento Savoia, uno del Piemonte Raeale e 2 di dragoni (dei reggimenti Sua Altezza e La Regina).
  In seconda linea è schierata la brigata Saluzzo (2 battaglioni del reggimento Saluzzo, 1 del reggimento Tarantasia, 1 del reggimento Casale, 2 del reggimento Regina, 1 del Nizza e 2 dell'Audibert.
  

• Al centro è schierata la brigata Monferrato (2 battaglioni del Raggimento di Marina, 2 del Guibert, 1 del Pinerolo e il 1° battaglione del reggimento Monferrato), con 5 pezzi da 4 libbre (presso l'ala sinistra).
  

• L’ala destra comprende la brigata Guardie (2° battaglione del reggimento Fucilieri, 3 del reggimento Roi, 2 del reggimento Guardie) con 5 pezzi da 4 libbre.
  In seconda linea è schierata la brigata Piemonte (2 battaglioni del reggimento austriaco Clerici, composto da reclute, 3° e 4° battaglione del reggimento Kalbermatten, 1° del reggimento Lombardia, 1° del reggimento svizzero Baden-Durliach, 1 del reggimento Torino e 2 del reggimento Piemonte).
  

• All'estrema destra si trova una colonna di 6 compagnie di granatieri sardi guidati dal principe di Baden, seguite da 2 obici ed altre 6 compagnie di granatieri sardi, 4 pezzi da 16 libbre e 4 da 8 libbre, il reggimento austriaco Pallavicini con 4 pezzi reggimentali.
  In seconda linea 3 squadroni di cavalleria del reggimento Savoia, 5 di dragoni del reggimento Regina e 5 di dragoni del reggimento piemonte.
  In terza linea 4 squadroni di cavalleria del reggimento Real Piemonte, 4 di dragoni del reggimento Regina e 4 di dragoni del reggimento di Sua Altezza.
  Ancora più a destra lo schieramento è coperto da una colonna di 2 squadroni delle Guardie del Corpo di Sua Maestà, 1 formato riunendo i Carabinieri e 2 riunendo i Granatieri dei vari reggimenti. Alla loro destra ci sono 3 picchetti di fanti sabaudi (100 uomini ognuno) ed, esternamente, uno squadrone di ussari.
  

In tutto 25-26.000 uomini (4.000 austriaci) e 32 cannoni.
Cuneo è difesa dal barone di Leutrum con 3 battaglioni svizzeri (reggimenti Guibert e Kalbermatten), un battaglione tedesco (reggimento Schulenberg) e 4 battaglioni sabaudi (reggimenti Monferrato, Fucilieri, provinciale Vercelli e provinciale Chiablese), per un totale di 3.244 uomini, più un migliaio di cittadini volontari.

L'Attacco a Borgo.
È un'episodio staccato dalla battaglia.
All'alba 4.000 miliziani sabaudi e 1.000 regolari attaccano il villaggio di Borgo, dove si trovano i magazzini e gli ospedali degli assedianti, presidiati da un battaglione del reggimento spagnolo Catalunia ed uno del reggimento francese Flandres. In soccorso giungono il reggimento di cavalleria Dauphine ed uno squadrone di dragoni.
Gli attaccanti sono respinti lasciando 300 caduti ed alcuni prigionieri (compreso un capitano e molti granatieri). I vincitori giustiziano inoltre parecchi civili.

L'Attacco dell'Ala Destra.
I croati inviati in avanscoperta lungo il corso dello Stura giungono a 800 metri da Madonna dell'Olmo ed urtano alcuni reparti di micheletti avversari (ore 13:00).
Carlo Emanuele progettava di dare battaglia il giorno seguente per attendere i reparti ancora in arrivio ed è costretto ad anticiparla.
I croati sono respinti. Carlo Emanuele fa avanzare i granatieri dell'ala sinistra seguiti dalla brigata Savoia. I micheletti, respinti dai granatieri, arretrano verso il convento incendiando alcune cascine. Le colonne austro-sabaude, ancora in formazione di marcia, sono investite da tre lati dall'artiglieria avversaria e lasciano gravi perdite. All'attacco si uniscono altri reparti di fanteria ed i carabinieri. I dragoni di Frisia e Pavia resistono mentre i difensori di casa Lyonnais sono messi in difficoltà dagli attaccanti.

Il Contrattacco Francese.
Il fuoco appiccato dai Micheletti raggiunge un cassone di polvere da sparo di una batteria sabauda, tra le Brigate Savoia e Monferrato, che esplode uccidendo il comandante della batteria e quasi tutti i cannonieri. I reparti sabaudi si disordinano.
La brigata Lyonnais ne aprofitta e contrattacca. Il principe di Conti ordina al signor Courten di sostenerla con i reggimenti di fanteria Flandres, Foix, Stainville, Brie e con il secondo battaglione del reggimento Conti: in tutto 8 battaglioni spagnoli e 4 francesi.
I franco-sabaudi respingono la brigata Monferrato alle posizioni di partenza. I francesi catturano e girano alcuni pezzi della batteria colpita dall'esplosione.

La Reazione Austro-Sabauda.
I francesi sono a loro volta contrattaccati dai reparti freschi della seconda linea: la brigata Piemonte e 5 squadroni, mentre il tenente generale della Chiesa interviene con la brigata Savoia, perde due cavalli sotto di sé ma gli austro-sabaudi riconquistano i cannoni e respingono i francesi alle loro posizioni.
Il granatiere Guillot della prima compagnia granatieri del Savoia cattura la bandiera del reggimento francese Lyonnais, che cattura una del reggimento La Regina.
I due schieramenti si scambiano un violento fuoco d'artiglieria e di fucileria e l'attacca austro-sabaudo non procede.
Il principe di Conti attacca tardivamente con i dragoni Numacia e Lusitania, i cavalieri dei reggimenti Royal Piemont e Conti, ma gli austro-sabaudi lo accolgono in ordine con un intenso fuoco e lo costringono a ripiegare.
I dragoni di Lusitania, appiedati, perdono due terzi degli effettivi; in seguito ottengono quindi il privilegio di aggiungere all’insegna tre teschi con le tibie e sono soprannominati “Dragones de la Muerte”.
Carlo Emanuele lancia tra altri attacchi con la sua ala sinistra e sposta da questa parte anche alcuni reparti dell'ala destra. Il siciliano maresciallo di campo Emanuel Valguarnera si distingue a fianco di Carlo Emanuele III nell'assalto ai trinceramenti francesi ed è in seguito promosso generale di cavalleria.

L'Attacco dell'Ala Destra Franco-Spagnola.
Il principe Conti, visti i movimenti avversari, ordina ai generali Du Cayla e Pignatelli di rovesciare l'ala sinistra avversaria con una carica di cavalleria.
Il marchese De Castelar con il reggimento Las Guardias de Corps investe il reggimento Guardie scopre che è protetto da numerosi cavalli di frisia, in disuso dal secolo precedente, è fermato da questo ostacolo e subisce il fuoco della brigata Guardie, del reggimento Pallavicini, dei cavalieri sabaudi e dei pezzi d'artiglieria. I sabuadi hanno solo lievi perdite. Gli austro-sabaudi sono respinti.
I cavalli di frisia proteggono il centro e l'ala sinistra austro-sabauda, su consiglio del generale austriaco Pallavicini, veterano delle guerre nei Balcani contro i turchi, dovo sono spesso utilizzati. La relazione francese della battaglia attribuisce il fallimento della carica alla presenza di due fossi, all'indecisione del generale Pignatelli ed alla presenza della cavalleria sabauda del conte della Manta.

La Sortita da Cuneo.
Leutrum compie una sortita e distrugge parte delle trincee degli assedianti ma alla prima reazione franco-spagnola i soldati tornano rapidamente in città abbandonando molti attrezzi e ed alcuni fucili.

Gli Austro-Sabaudi Ripiegano.
Carlo Emanuele effettua un rapido consiglio di guerra con tutti i generali (19:00). Vista l'ora avanzata e la mancanza di risultati si decide di ripiegare verso Murazzo coperti dall'oscurità e le boscaglie.
L'ala sinistra si ritira protetta da una forte retroguardia formata portando le 12 compagnie di granatieri dall'altra ala, in due battaglioni con due pezzi d'artiglieria (privi di traino), a fianco del reggimento Guardia, le Guardie del Corpo (5 squadroni), i carabinieri a cavallo ed i granatieri a cavallo.
L'ala destra ripiega in tre colonne disordinate, due di fanteria ed una di cavalleria.
I franco-spagnoli scoprono tardivamente la ritirata avversaria e lanciano all'inseguimento solo pochi distaccamenti che catturano i 2 cannoni rovesciati in un fosso di granatieri della retroguardia, alcini prigionieri ritardatari. La retroguardia inoltre abbandona i cavalli di frisia, i carri delle munizioni e della santià.
Gli autro-sabaudi rientrano a Ronchi (ore 23:00).

Bilancio della Battaglia.
Gli austro-sabaudi lasciano 1.036 caduti, 2.495 feriti (oppure 3.500-4.000 tra caduti e feriti), 800 prigionieri, 854 dispersi, 3 cannoni e 3 bandiere.
I franco-spagnoli hanno 825 caduti (474 spagnoli e 351 francesi), 1.873 feriti (1.073 spagnoli ed 800 francesi), oppure 2.000 tra caduti e feriti.