Gli Spagnoli.
Leopoldo Gerolamo d’Asburgo arciduca d'Austria e governatore dei Paesi Bassi Spagnoli è schierato sulle colline di Liévin e Lens, dietro una valle incassata.

• Al centro 16 battaglioni di fanteria su due linee più una riserva, preceduti da moschettieri in formazione sparsa ed appoggiati da 38 cannoni guidati dal conte di Saint-Amour de la Baume. Sono presenti il tercio de Lombardìa, il tercio de Nápoles e forse i 700 irlandesi reduci dalla Scozia (in Fiandra dal 1646).
  

• Alle ali si schierano 58-62 squadroni di cavalleria.
  

In tutto 3.000 veterani spagnoli dei tercios, 9.000 altri fanti, 8.000 cavalieri ed una quarantina di cannoni per un totale di 18-20.000 uomini, principalmente spagnoli e tedeschi.
Al mattino seguente Leopoldo d'Asburgo crede che i francesi abbiano iniziato a ritirarsi ed invia ad inseguirli il generale Giovanni barone di Beck con la cavalleria croata e lorenese (ore 6:00).

I Francesi.
Louis II di Borbone principe di Condè e duca d’Enghien stava ritirandosi a nord-ovest, verso il villaggio di Noueux (ore 5:00), e vista l'avanzata spagnola schiera rapidamente le sue truppe.

• L’ala destra, guidata da Condè, è formata da 17 squadroni di cavalleria leggera scaglionati in profondità.
  

• Il centro, guidato dal duca di Châtillon, comprende 18-20 pezzi d’artiglieria seguiti da 7 battaglioni in prima fila (da destra a sinistra, 2 battaglioni del reggimento Picardie, Gardes Suisse, 2 battaglioni del reggimento Gardes Français, Gardes Ecossaises, Persan) ed altri 5 battaglioni in seconda (La Reine, Razilly, Mazarin, Conty, Condé), intercalati da 6 squadroni di cavalleria.
  

• L’ala sinistra, guidata da Antoine duca di Grammont, è formata da 16 squadroni di cavalleria leggera, in profondità come quelli sull’altra ala.
  

• La riserva è costituita da 600 cavalieri scelti guidati dallo svizzero Giovanni d’Erlach.
  

In tutto 12 battaglioni di fanteria (9-10.000 uomini), 45 squadroni di cavalleria (6.000 uomini) e 18-20 cannoni per un totale di 14-16.000 uomini, compreso un contingente inglese.
È presente anche Carlo Amedeo di Savoia duca di Nemours ed il reggimento Royal-Cavalerie (già a Rocroy).

La Battaglia.
La cavalleria croata e lorenese sconfigge il reggimento del duca d'Orleans alla retroguardia e lo mette in rotta (6:30), ma è respinto dai gendarmes del duca di Châ:tillon. Interviene la cavalleria della prima linea dell'ala destra spagnola e la cavalleria lorenese della prima linea dell'ala sinistra spagnola, ma i francesi restano padroni del campo (ore 7:00), constringendo la cavalleria avversaria a ritirarsi.
Frattanto i francesi si schierano sulle alture di Grenay e gli spagnoli su quelle di Loos (ore 8:00). L'artiglieria francese apre il fuoco per prima, quella spagnola è svantaggiata dalla posizione dominante che la rende poco efficace.
L'ala sinistra spagnola attacca ed ingaggia una dura mischia (ore 8:30), imitata dal centro (ore 9:00). I tercio di Bonifacio e di Bentivoglio respingono la Garde Fançaise. Lo stesso Condè corre pericolo di vita.
I gendarmes caricano le linee spagnole. Grammont all'ala sinistra mette in fuga la poco combattiva cavalleria vallona e tedesca.
L’intervento delle cavalleria della riserva di Giovanni d’Erlach volge i combattimenti a vantaggio dei francesi. Le ultime truppe spagnole lasciano l’altura ed intervengono nella mischia ma la fanteria francese resiste e contrattacca. La cavalleria spagnola alle due ali fugge (ore 11:00) abbandonando la fanteria (al centro), che è fatta a segno dall’artiglieria avversaria e subisce una strage. La cavalleria lorenese respinge tre attacchi francesi e si ritira in ordine. Migliaia di fanti spagnoli si arrendono.

Bilancio della Battaglia.
Giovanni barone di Beck ed il conte Carlo Brancas sono feriti e catturati. Beck rifiuta ogni assistenza e muore per le ferite riportate. Suo figlio il principe di Liegi è tra i prigionieri.
L’arciduca Leopoldo e Fuensaldana portano i resti dell’armata a Douai. Gli sconfitti lasciano 3-4.000 tra caduti e feriti, 5-6.000 prigionieri, 30-38 cannoni, 100-120 tra bandiere e stendardi e tutti i bagagli. Altre fonti indicano 10.000 tra caduti e prigionieri.
I vincitori hanno 1.500 tra caduti e feriti e riprendono Lens.