明军强大的火力一度压迫的后金军不敢上前，由于后金军人数众多，各营可以轮番上阵，因此明军的火药和箭矢很快告罄。两军很快短兵相接、开始进行刀刀见血的恶战。明军利用名震天下的鸳鸯阵防守，狼筅手、藤牌手、刀手交替上前与敌人鏖战。特别是从日本刀改良而来的戚家刀更是锐利无比，给后金军以极大的杀伤。从正午一直打到夜幕降临，数倍于明军的后金军愣是没有吃掉眼前这支数千人的军队。甚至有的八旗军队竟然被惨烈的战况所震慑，肝胆俱碎，撤出了战场。

　　不久，一个对明军不利的消息传来，前来支援的三万明军在奉集堡总兵李秉诚、虎皮驿总兵朱万良率领下，进至白塔铺，不过却在击溃后金将领雅松率领的二百八旗侦骑后因畏惧后金主力而停留不前。旋即又被后金贝勒皇太极率数千八旗骑兵击退，一路丢下数千具尸体，狼狈逃走。

　　而辽东经略袁应泰更是被后金军吓破了胆，虽然多次接到童仲揆等人的求援信，但是均被他以后金强大、即使派兵也扭转不了战局为借口拒绝，只顾着龟缩在辽阳城内。面临敌人重兵的包围，现在援兵又断绝，这些都没能动摇明军的意志，面对后金军悍不畏死的冲锋，他们依然在进行着殊死的抵抗。

　　后金军队还在源源不断的涌上阵前，将明军团团围住，随着时间的推移，包围圈越来越小，陷入苦战的“戚家军”将士逐渐体力不支，总兵官陈策力劈十数名敌人后，最终全身受伤十余处，鲜血染红了甲衣，英勇战死。另一名总兵官童仲揆眼见大势难为，企图带着亲随撤出战场，正当他翻身上马，掉转马头时，“戚家军”将领戚金一把拉住缰绳，义正辞严大喝道：“大丈夫报国当在今日!”

　　被其猛地一喝，童仲揆顿觉满脸通红，血液澎湃，他舍弃突围的念头，很快和戚金一道重新杀入血肉横飞、异常惨烈的战场。剩余将士依靠“鸳鸯阵”将两人围在中央，拼死抵抗越来越多的后金军队。他们犹如惊涛骇浪中的一叶扁舟一样，虽然风雨如晦，却依旧凛然不惧!

　　连番苦战后，后金军队已经失去了肉搏战的耐心和勇气，他们收缩包围圈，随着努尔哈赤的一声令下，无数弓箭如漫天蝗虫般射入了残存的明军阵中。童仲癸与副将戚金、将领袁见龙、邓起龙、张名世、张大斗等大小将校共一百二十余人全部悲壮殉国，仅有极少数将士侥幸突围。自成军以来，横扫倭寇，数败蒙古铁骑，赴朝抗倭，异域扬威，纵横东亚，百战唯独经此一败的“戚家军”自此也彻底的消散在历史的长河中。但是他们所留下的抗击倭寇的盖世功勋和血战到底的不灭军魂将永远的镌刻在每个汉家儿女的心头。

　　“浑河之战”后，朝廷派人前来抚慰极少数突围回到辽阳城的将士，并要对他们加以厚赏的时候。谁知道这些汉家将士竟然痛哭流涕、坚辞不受，他们以不能与那些牺牲的军中袍泽同生共死为憾。他们别无他求，只愿意再上战场，不让“戚家军”的赫赫威名和刚烈雄风蒙尘。这些举动让朝廷和当地的百姓由衷的感叹，春秋以降，国士之风，竟然在这些普通的士兵身上焕发出不一样的光芒。(后续：这些幸存的将士在十日后的“辽阳之战”中全部壮烈牺牲!他们的鲜血染红了摇摇欲坠的明朝山河)

　　他们虽然失败了，但是却比胜利者更值得尊重，因为他们败给的是君主昏聩、朝廷党争、经略无能、援军怯敌、后勤不继的混乱状况和数倍于己、正处于战力巅峰的彪悍八旗军。

　　“浑河之战”的消息传遍天下后，明人倍感自豪，《明熹宗录》称之为“凛凛有生气”，“时咸壮之”。

　　作为第三方，时任满浦佥使的郑忠信提交给李朝朝鲜的报告记述“虏中言守城之善莫如清河，野战之壮莫如黑山(即浑河)”。《李朝实录。光海君日记》中也载道“虏之死伤亦相当，虏至今胆寒”。