17 сентября 1894 года «Мацусима» принял участие в Сражении у реки Ялу. Крейсер «Мацусима» во главе колонны главных сил японского флота в начале вёл бой с броненосным крейсером «Пинъюань», поддержанного минным крейсером «Гуанбин» и двумя миноносцами. Артиллерийская дуэль двух кораблей продолжалась несколько минут на дистанции от 6,5 до 1,5 кабельтовых. В ходе боя «Мацусима» получила от «Пинъюаня» попадание в левый борт 259-мм снарядом, который пробил небронированный борт, сбил торпедный аппарат и убил четырёх человек из его расчёта, прошёл через подшкиперскую и разбился без взрыва о барбет главного орудия. В свою очередь огнём с «Мацусимы» удалось вывести из строя единственное крупнокалиберное орудие «Пинъюань». Адмирал Ито, чтобы не оказаться между двух огней, прекратил бой с «Пинъюань», повернув последовательно корабли своего отряда против подходивших китайских броненосцев «Динъюань» и «Чжэньюань» и крейсеров.