Принять участие в бою со стороны русской армии в этот день могло 40 тысяч регулярных и 8 тысяч нерегулярных войск при 250 полковых и полевых орудиях.
План Миниха в Ставучанском бою заключался в том, чтобы при атаке неприятельского левого фланга «употребить воинскую стратажему… якобы неприятельский ретранжемент атаковать хотели», т. е. план сражения 17 августа состоял в том, чтобы ведя демонстрацию против правого фланга противника, решительный удар нанести на его левый фланг. Для демонстрации был назначен отряд Густава Бирона в составе 9 тысяч человек при 22 полковых пушках и одной бригаде полевой артиллерии.
Рано утром 17 августа отряд Густава Бирона быстро переправился через р. Шуланец, стал на небольшой высоте, в расстоянии около 2 верст от неприятельских батарей, и начал бомбардировку укреплений противника. Турецкая артиллерия, в свою очередь стала обстреливать русский отряд. Артиллерийский огонь с обеих сторон продолжался здесь до полудня.
Все это действительно заставило Вели-пашу предположить, что русские желают атаковать его правый фланг, и он обратил свое внимание исключительно на эту сторону. Войска, занимавшие позицию, стали сосредотачиваться ближе к правому флангу, впереди имевшихся уже батарей и окопов, и с поспешностью начали строить новые.
Около полудня Миних, заметив, что действиями отряда Густава Бирона неприятель вполне введен в заблуждение относительно истинных его намерений, приказал всей армии повернуться направо и двинуться к месту слияния р. Шуланец и ручья, впадавшего в последнюю у д. Долина. В то же время отряд Густава Бирона переправился обратно за Шуланец и занял в общем построении свои места. Это движение Густава Бирона было принято Вели-пашой за отступление всей русской армии, и им было даже послано в Хотин известие о победе.
Вскоре, однако, туркам открылся истинный смысл движения, предпринятого русскими, и они стали переводить войска на свой левый фланг, где немедленно приступили к возведению трех батарей и окопов.
С целью сдерживать татар и конницу Генж-Али-паши, часть которой появилась уже и на левом берегу р. Шуланец с намерением оказать сопротивление русской армии с фронта, вблизи переправы были расположены, под начальством артиллерии подполковника князя Дадиана, две бригады полевой артиллерии, под прикрытием огня которой и производилась переправа.
Медленно со всеми обозами и тяжелой артиллерией армия в трех каре двигалась, «взяв дирекцию направо». Впереди шел Карл Бирон с правым крылом, прикрываясь огнем артиллерии князя Дадиана. Карл Бирон подошел к реке и, забросав болотистые места фашинами, навел через нее 27 мостов, по которым и перевел беспрепятственно свои полки. Взобравшись на высоты левого берега реки, Карл Бирон во втором часу дня расположился на них в двух верстах от лагеря противника таким образом, чтобы прикрыть переправу от покушений неприятеля, находившегося у него перед фронтом и особенно на правом фланге.
Турки несколько раз пытались атаковать Карла Бирона. Особенно наседала с правого фланга конница. Наиболее энергичное из таких нападений было произведено около трех часов дня. Однако все эти атаки кончились для неприятеля неудачно. В то же время турки торопились занять высоты левого фланга и стягивали туда все свои силы, возводили там из готовых туров батареи, которые, однако, вскоре были сбиты нашей артиллерией. Расположение и действия Карла Бирона вполне обеспечивали переход остальных войск через р. Шуланец.
Перейдя р. Шуланец и построившись в одно общее каре, внутри которого был весь обоз, армия медленно, с постоянными остановками, продвигалась вперед.
В пятом часу дня, когда она проходила мимо д. Ставучаны, турки произвели решительную атаку: с правого фланга стремительно атаковала конница. С фронта — янычары, в числе 12–13 тысяч, направившиеся против центра, где находилась гвардия и большая часть пехоты. Армия остановилась, закинула рогатки и открыла сильный артиллерийский и пехотный огонь.
Противник не выдержал такого огня. Конница отхлынула, вновь перейдя за Ставучанский ручей; янычары, потеряв около 1 тысяч убитыми и ранеными, обратились в беспорядочное бегство.
Опасаясь за свой обоз, Миних вынужден был отказаться от преследования отступавших янычар.
Упорное, настойчивое и неуклонное движение русской армии к намеченной цели, совершающееся притом, несмотря на все попытки врага расстроить его, спокойно и стройно, настолько поражает противника своей мощью, представляется ему чем-то неотразимым и, в конце концов, производить на него такое впечатление ужаса, что неприятельские войска, занимавшие позицию, зажгли свой лагерь и стали быстро уходить по направлению к Хотину. Конница же и татары все еще держались вокруг русской армии, стесняя ее движение. Только в семь часов вечера армия достигла турецкой позиции и заняла неприятельский лагерь.
В это время Генж-Али-паша решился сделать последнюю попытку вырвать победу из рук Миниха. Собрав свою конницу, он приготовился атаковать правый фланг русских войск, но действием двух артиллерийских бригад был обращен в бегство еще до выполнения своего намерения.
Разгром противника был полный. Вся 70-тысячная армия противника рассеяна. Большая часть турок Вели-паши и Генж-Али-паши бежала к Бендерам, увлекши за собой почти весь Хотинский гарнизон. Небольшая часть их бросилась к Пруту и далее за Дунай, татары поспешно уходили к себе в Буджак.
Победителям достались многочисленные трофеи и значительная добыча. Потери русских войск в Ставучанском сражении были относительно ничтожны: убитых — 13, среди которых один полковник Донского войска, и 54 раненых, между которыми шесть офицеров.
Потери турок были гораздо значительнее, ими было оставлено на поле сражения не менее 1000 трупов.
Хотя Миних еще вечером 17 августа высказывал мысль о необходимости «по получении от Бога дарованной победительной виктории без замедления поступать», чтобы «неприятелю не дать время ободриться», но усталость войск, бывших с раннего утра целый день в действии, темнота, наступившая скоро после окончания боя, помешали Миниху преследовать, хотя бы конницей, разбитого врага.
Ближайшим следствием Ставучанской битвы была сдача 19 августа Миниху без боя Хотина.
За взятием Хотина вскоре последовало занятие Ясс, затем полное подчинение Молдавии, которая 5 сентября 1739 г. присягнула на подданство России. Мечты Миниха, казалось, близки были к полному осуществлению, но поражение Австрии в связи с ее двусмысленным поведением по отношению к России привело к тому, что полученные результаты далеко не соответствовали ни принесенным жертвам, ни военным успехам армии. Однако очевидно, что такая безрезультатность не может умалить ни заслуг и славы армии и ее главнокомандующего, ни того значения, какое она безусловно имела в деле нашей последующей борьбы с Турцией как с точки зрения политической, так и исключительно военной.
Характерной особенностью стратегии Миниха является наступление с постоянным исканием боя; особенностью же тактики является постепенная выработка боевого порядка и действий против турок. При этом, линейный боевой порядок постепенно переходит в боевой порядок, состоящий из нескольких каре, взаимно поддерживающих огнем одно другое, а прежняя пассивная оборона, приобретая мало-помалу активный характер, переходит в бой, чисто наступательный.
Миних не порывает с петровскими традициями, он отталкивается от данных Петром национальных начал в военном деле и стремится к основам, выработанным на Западе.
Напротив, необходимо признать, что военная деятельность Миниха не только не шла вразрез с идеями Петра, но сохранила для будущего петровские начала, которые и выказались в первых же значительных военных действиях следующей эпохи на полях Егерсдорфа, Цорндорфа и Куннерсдорфа. Если же заглянуть еще дальше и обратиться к нашим первым, после Миниха, операциям против турок, бывшим в эпоху Екатерины II, то нетрудно будет видеть следы эпохи Миниха в блестящих действиях Румянцева при Рябой Могиле, Ларге, Кагуле и Суворова — при Туртукае, Фокшанах, Рымнике, Измаиле и пр.