結果は、オスマン帝国の大敗に終わった。海戦に参加したおよそ285隻の内、210隻が拿捕され25隻が沈没、逃走が確認されたのが25隻で残る25隻も逃走したと思われる。3万人の多くが捕虜となって奴隷となるか処刑され、戦死または行方不明者も少なくなかった。オスマン帝国艦隊側のガレーの漕手となっていたキリスト教徒の奴隷12000人が解放された。この戦闘は、西欧の軍隊がオスマン帝国に大きく勝利した最初の戦いとなり、ヨーロッパに大きな心理的影響を与えた。しかし、その後スペイン王国とヴェネチア・法王は足並みがそろわず、勝利をさらに前進させて当初の目的であるキプロス島奪還などの利益を獲得することが出来なかった。大敗と言っても、帰還時期を誤ったオスマン帝国側の提督の戦略的失策によるもので、この海戦の結果が即、西欧-オスマン帝国の軍事的均衡に繋がる訳ではなかった。オスマン帝国は艦隊の再建に取り掛かり、6ヶ月後には大艦隊の艤装を完了した。ヴェネツィアから奪取していたキプロス島の権利を割譲させるなど、地中海における優位性を依然として維持し、地中海の西側においてもスペイン王国が制海権を確保するのはまだ先のこととなる。小説「ドン・キホーテ」の作者ミゲル・デ・セルバンテスも参戦したが、左手に銃撃を受けたと言う。
中央部隊も大激戦であった。特に両軍の総旗艦が衝突した。ドン・フアンのガレー船はドーリアの進言により衝角を短くしていたため高い位置にあり、射撃（火縄銃による）の際有利であった。この戦闘によりアリ・パシャが戦死したため、オスマン艦隊の旗艦は投降した。双方のガレーの櫂手はキリスト教徒とイスラム教徒の奴隷で構成されていた。戦場の南では、ドーリアとウルグ・アリが南へ移動し続けていたが、やがてウルグ・アリは北への転進をはかる。そこへ連合艦隊左翼部隊・中央部隊で戦闘に決着がついたドン・フアンおよびサンタ・クルス侯がドーリア艦隊の救援に赴き、さらにドーリアも北へ転進した。すでにシロッコ、アリ・パシャ、アサンとも戦死しており、これ以上の戦闘は無益とウルグ・アリ艦隊は戦線離脱した。士気の低かったオスマン帝国側は戦闘開始1時間半で早々に逃亡を始めている。なお、致命傷を受けたバルバリーゴは2日後に死亡して他にも艦長クラス以上の戦死者も出たが、全体としてカトリック同盟側の損害は軽微である。
開戦。風向きが西に変わり、オスマン艦隊に帆を下ろすための隙が生じた。ここで先行する連合艦隊のガレアス船がオスマン艦隊を射程距離に捉えて砲撃を開始、これにより多くの損害が出たが、オスマン艦隊ガレー船は速やかに両脇を漕ぎ抜け、ガレアス船がこの後戦闘に加わることはなかった。戦場の北、連合艦隊左翼バルバリーゴ艦隊はオスマン艦隊右翼シロッコ艦隊が後方へ回り込むのを防ぐため、海岸近くまで船を寄せていたが、地形に詳しいシロッコ艦隊の6隻が連合艦隊後背に回り込むことに成功していた。激烈な戦闘が展開され、旗艦で指揮を執るバルバリーゴ司令も右目を矢で射抜かれ致命傷を負い、指揮官不在の連合艦隊は崩壊しかけるが、隙を見て横付けした援軍により難を逃れた。指揮権はバルバリーゴの甥マルコ・コンタリーニが継承した。一方のオスマン艦隊のシロッコも槍に胸を貫かれ戦死した。オスマン艦隊は大混乱に陥り、先を競って離脱をはかったためかえって船を衝突させ被害を出した。戦場の南、連合艦隊右翼ドーリア艦隊はオスマン艦隊左翼ウルグ・アリ艦隊と対峙し、互いに包囲されるのを防ぐために南へ移動していた。
連合艦隊側では総司令官ドン・フアンが小舟で各艦に激励にまわっていた。天候は快晴。東からの微風が吹き、オスマン艦隊にやや有利な状況である。連合艦隊は右翼ドーリア艦隊71隻を中心に107隻、左翼がドン・フアン(ヴェニエル、コロンナらが配下)の艦隊89隻を中心に114隻、左翼後方にバルバリーゴ艦隊55隻、後衛にはサンタ・クルスの30隻が控えている。オスマン艦隊は右翼マホメッド・シャルーク（シロッコ）艦隊60隻、左翼クルチ・アリ・パシャ（ウルグ・アリ）艦隊100隻、中央がメジンザード・アリ・パシャ（アリ・パシャ）の直属艦隊93隻。さらに後衛に22隻がいる。
カトリック教国の連合艦隊（以下「連合艦隊」という。）は300隻からなり、有能な指揮官ドン・フアン・デ・アウストリア（スペイン王フェリペ2世の庶弟）によって指揮されていた。オスマン帝国の艦隊（以下「オスマン艦隊」という。）側は、メジンザード・アリ・パシャに率いられた285隻であった。両軍とも大多数をガレー船が占めていた。カトリック連合側には疾病の流行により若干の戦力の減少があり、オスマン側は疾病に加え9月中旬の帰投予定が延長されるなど長期の活動による必需品と武器弾薬の補給欠乏によって戦力の減少と士気の低下を招いていた。
劉琦は慈悲に溢れ、また孝行心に富んだ人物であり劉表と容姿がよく似ていたため、劉表に大いに可愛がられた。だが劉琮の妻の伯母である蔡瑁の姉の蔡夫人が、劉琮後継のために奔走し、劉表に対して数々の讒言を言い続けた。このため、次第に劉表は劉琦を疎んじ、劉琮を可愛がるようになった。劉琦は身の危険を感じたため、劉備に仕えていた諸葛亮に相談を持ちかけた。彼は諸葛亮の助言を基にして、孫権と戦って戦死していた黄祖の後任を願い出て、それが採り上げられたため、江夏太守に移ることになった。208年、劉表が危篤に陥った時、劉琦は襄陽に駆け付けたが、劉表と劉琦がお互いに感じあい、劉琦に、後を託す意志を持つのではないかと疑念した蔡瑁・張允らによって妨害され、ついに面会は叶わなかった。劉琦は父の逝去に嘆き悲しみ、それを聞いた人々も皆悲しんだという。劉表の死後劉琮は（劉表が朝廷から与えられた）侯の印授を劉琦に送ったものの、劉琦は怒ってこれを投げ捨てた。曹操の軍勢が新野に侵入して来ると、劉琮は臣下の進言によって降伏したが、劉琦は長江を渡って南に逃れた。その後、夏口に逃れた劉備と合流し、赤壁の戦い勝利後に劉備から荊州牧に擁立されるが、翌209年に病没した。これ以降、劉備と孫権は荊州占有権抗争を繰り返すことになる。