10 sierpnia floty obu stron spotkały się w bitwie na Morzu Żółtym. „Asahi”, pod dowództwem kmdr. Tsunaakiry Nomoto, płynął jako drugi w linii, za flagowcem „Mikasą”, i był przez to jednym z głównych celów dla rosyjskich pancerników. Na początku starcia radio „Mikasy” zostało zniszczone na skutek rosyjskiego trafienia i admirał Togo sygnalizował komendy najpierw na „Asahi”, który następnie nadawał je przy użyciu radia, do pozostałych okrętów. Dwie godziny po początku bitwy, o 14.50 „Asahi” otrzymał jedyne w bitwie trafienie, które zraniło dwóch marynarzy. Podczas wieczornej fazy bitwy, poważniejszym uszkodzeniem było zniszczenie obydwu dział artylerii głównej wieży rufowej, w lufach których, o 18.10, rozerwały się wadliwe pociski. „Asahi” skupił swój ogień na pancernikach „Połtawa” i „Cesariewicz”, ale ponieważ japońskie granaty detonowały przy pierwszym uderzeniu i nie przebijały pancerzy, obydwa okręty zostały tylko lekko uszkodzone. Jedno z trafień miało wszakże decydujący wpływ na losy starcia: przed zmierzchem, o godz. 18.40 305 mm granat „Asahi” eksplodował na mostku rosyjskiego flagowca „Cesariewicz”, zabijając dowódcę Eskadry Pacyfiku, wadm. Wilgelma Vitgefta, dwóch jego oficerów sztabowych, a raniąc dowódcę okrętu, kmdr. Iwanowa (J. Dyskant podaje godz. 17.37, co wynika z użycia innej strefy czasowej). Kilka minut później, drugi granat uszkodził wieżę dowodzenia – zginął sternik i zablokowane zostało urządzenie sterowe. Okręt skręcił w prawo, równocześnie zwalniając i zatrzymując się. Nieoczekiwany manewr spowodował chaos wśród rosyjskich okrętów. Zastępca dowódcy, kontradmirał książę Pawieł Uchtomski, odzyskał w końcu panowanie nad pozostałymi jednostkami i zawrócił z powrotem do Port Artur.