李承禎自恃有5萬精銳部隊，決心與敵決戰。他拒絕了部將堅守城壘、使敵疲憊、伺機出擊的建議，把5萬軍隊開出兀剌海城，在城外原野布下堂堂之陣，欲一戰而大獲全勝。
西夏軍隊的騎兵本來也善於衝鋒，攻勢很猛。西夏騎兵號稱鐵騎，士兵身披重甲，刀槍不入，須用強弩才能射透。進攻敵陣時，西夏騎兵也像蒙古騎兵一樣，善於集中絕對優勢兵力，全力攻擊一點，即以十戰一，一旦攻破敵陣，即從突破口發起衝擊，衝殺敵軍。當鐵騎衝擊敵陣時，西夏軍隊的步兵隨後攻擊，用弓弩射擊已陣腳大亂的敵軍，箭如雨下，鋒不可擋西夏軍隊常常這樣步騎協同作戰，連戰連勝。
不過，西夏軍隊這次交戰的對手不是北宋軍隊，而是與其同樣善於騎射、善於圍殲敵人的蒙古騎兵。而且，蒙古騎兵比他們還要善於突擊敵陣：輪番攻擊，直到打開缺口，發起衝鋒，展開包圍。
更糟糕的是，由於西夏政權政治腐敗，影響到部隊軍紀鬆弛，缺乏訓練，士氣不振。西夏騎兵像蒙古騎兵那樣能征慣戰，衝鋒陷陣，已成為過去。
對李承禎尤為不利的是，自己不僅在軍隊質量上處於劣勢，而且在數量上嚴重處於劣勢。成吉思汗以10萬騎兵對他的5萬步騎兵。
李承禎要麼是缺乏可靠的軍事情報，要麼是對自己的擒生軍過分自信，低估了蒙古騎兵的戰鬥力，放棄了對蒙古騎兵作進一步偵察的努力，便自作主張，在城外布下陣勢。
不管怎麼說，李承禎違背了西夏軍隊以十戰一的傳統戰法，注定了要遭到失敗。
成吉思汗聽到先頭偵察部隊報告，西夏軍隊由夏襄宗的太子李承禎掛帥，在城外原野上布下5萬人的軍陣，欲與蒙軍決戰。他和諸將感到非常高興，這樣他們就不用攻城了，可以使用蒙古騎兵的拿手好戲，一戰取勝。他們知道自己在兵力上占優勢，二比一，對勝利充滿信心。
成吉思汗為打垮西夏軍隊的抵抗意識，決定以堂堂之陣對堂堂之陣，完全憑實力決鬥。
成吉思汗將10萬軍隊展開：博爾術率1.5萬人居左翼；木華黎率1.5萬人居右翼；術赤台率1萬人居中軍一線，其後依次是哲別、忽必來、赤老溫、者勒篾、速不台也各率1萬人；成吉思汗與幾位王子率1萬精銳的怯薛軍殿後。
成吉思汗計劃開始進攻時，由中軍諸將率兵輪番衝擊李承禎的軍陣，博爾術和木華黎掩護翼側。一旦中軍突破敵陣，中軍諸將馬上縱兵突入敵陣，衝亂敵陣，博爾術和木華黎同時從兩翼包抄過去，掩殺陣腳大亂的敵軍。
李承禎看到蒙古騎兵的兵力相當於自己兵力的兩倍，心裏已有點發慌。但是，他不能讓部下看到自己膽小畏敵，無論如何也不能撤陣回城。他鼓勵部下，一定要洗刷蒙古人前兩次擄我百姓、搶我牛羊的恥辱，堅決打敗野蠻落後的蒙古人。
不過，當李承禎和他的部將看到成吉思汗隨後的布陣時，他們知道遇到了強勁的對手，而且是同樣精於騎兵作戰的對手。
戰鬥馬上就開始了。蒙古騎兵殺聲震天，從中央實施突擊。西夏騎兵也展開進攻隊形，首先迎戰成吉思汗的中軍突擊隊。術赤台、哲別、忽必來、赤老溫率兵輪番突擊，擊退西夏騎兵，一舉突破敵陣。
現在，戰役完全按照成吉思汗的作戰計劃進行。
西夏軍隊的軍陣已被衝亂，蒙古軍中軍源源不斷地衝殺過來，左、右兩翼開始展開包抄行動。
李承禎一看勢頭不妙，帶領中軍慌忙撤退，逃回兀剌海城，並下令緊閉城門。