La batalla ocurrió en Salinas de Pamplona, en una amplia llanura junto a Noáin y Pamplona. Las tropas castellanas estaban formadas por más de 30 000 hombres al mando de don Iñigo Fernández de Velasco, conde de Haro, Condestable de Castilla, Duque de Frías, Corregente de Castilla, y de don Antonio Manrique de Lara, Duque de Nájera y Virrey de Navarra.
Las tropas del ejército castellano fueron reclutadas de la siguiente forma: unos 7000 hombres del Condestable de Castilla; unos 5000 de los territorios de Vizcaya, Álava y Guipúzcoa, en este último caso tras la reducción de los vecinos sublevados por parte de Ignacio de Loyola; unos 4000 aportados por el conde de Lerín; entre 1000-1200 soldados de cada una de varias ciudades, como Segovia, Valladolid, Palencia, Burgos, Salamanca y Toro; 800 por Medina del Campo y 500 de Ávila, y en menor medida de otras ciudades. Además de las tropas aportadas por los miembros de la nobleza, sus deudos y allegados. En muchos casos, el reclutamiento fue realizado entre los vencidos de la guerra de las Comunidades.
Las tropas franco-navarras, que eran muy inferiores en número (se habla de entre 8000 y 10 000 hombres), estaban capitaneadas por el francés André de Foix, señor de Lesparrou. Cometió varios errores, como el de no esperar a los refuerzos que podían llegar, unos 6000 hombres de Pamplona y alrededores, y otros 2000 de Tafalla. Tomó la iniciativa atacando entrada la tarde (las versiones oscilan entre las 14 y 17:30 horas), sorprendiendo a los castellanos e infligiéndoles inicialmente un severo castigo. Al comienzo dominaron los navarro-gascones, barriendo con su artillería los prados en que se encontraban los castellanos, pero el almirante de Castilla y duque de Enríquez con su caballería dominó el combate, atravesando con celeridad la sierra de Erreniega y cayendo sobre el flanco y la retaguardia franco-navarra. Y la infantería castellana lo decidió en el resto del campo de batalla.
La batalla fue muy larga y sangrienta. Los navarros hubieron de rendirse, tras sufrir más de 5000 bajas y ser hecho prisionero el propio André de Foix, señor de Lesparrou, tras luchar con bizarría (según las crónicas), quien fue herido en la frente por un mazazo, que le dejó ciego, y rindió su espada a don Francés de Beaumont (líder beaumontés que ayudó a los castellanos). Más tarde fue liberado por el emperador tras pagar un rescate.
Entre los que lograron huir, tras la derrota, se hallan Martín de Javier (hermano de Francisco Javier), Arnault de Agramont, el obispo Cousserans, Fadrique de Navarra y el doctor Remiro de Goñi.
Esta batalla decidió la posesión definitiva de Castilla sobre el Reino de Navarra. Los supervivientes navarros se reorganizaron en la Baja Navarra en un ejército más modesto, y tomaron el valle del Baztán-Bidasoa, el castillo de Maya y la ciudad de Fuenterrabía, donde se produjeron las dos últimas resistencias militares en la conquista de la Alta Navarra.
