次日，柴荣亲自率全军北上，进逼绥州。
在离绥州约三十里地时，与定难军在无定河右岸遭遇。
柴荣重新排兵布阵，令侍卫马步军都虞候李重进、滑州节度使白重赞统帅左军，居战阵之西，侍郑州防御使史彦超、前耀州团练使符彦能统帅右军，居战阵之东；宣徽使向训，领精锐骑兵居中；殿前都指挥使张永德领禁兵护驾。
此时定难军全军倾巢而下，左、中、路三路全是骑兵。
而周军除了中军皆是步兵，如此相对，兵力又不见优，结果可想而知。
左、右两路苦苦支撑，在定难军骑兵的铁蹄下伤亡惨重。
如果没有柴荣之前狠心杀人立威，想必左、右两路早已崩溃。
但周军中路的骑兵却与定难军杀得不分胜负。
柴荣给战马穿上铠甲上前观战，眼见局势不妙，便令赵匡胤、郑恩各率五千禁军增援左右二路。
赵匡胤增援左路，郑恩增援右路，这二人都是战场上滚出来的老油条。
只要一临阵，扫一眼就能判断出敌军哪里力量薄弱。
赵匡胤率五千禁军迅速突入左路战场。
一根铁棍是扫、砸、撩、刺招招见血。
左路于是迅速稳定下来，随后，右路的郑恩更是如下山老虎般地向前冲锋。
这周军不是不勇猛，只是被定难军骑兵气势所压制，冷兵器时代，大军对阵，气势弱的*先崩溃，这是规律。
此时左右二路周军得到大军增援，又有两个勇将身先士卒，于是士气一振。
再加上皇帝亲自在后面督战，哪个士兵还敢逃跑？
这一逃跑，那就是一刀斩杀。说不定还会连累家人。
同样是死，不如冲上前去，死了还能给家人留些抚恤。
如此，周军左右二路步兵愣是用人命顶住了定难军骑兵。
柴荣见左右二路稳定下来。而中路又是打得难解难分，于是，命令殿前都指挥使张永德率禁军全军支援中路，以求在中路获得突破。
张永德率剩余的二万禁军随即扑向中路。
本来柴荣计算好好的从中路突破的策略，就因为他战前编入贼匪的小错误差点功亏一篑。
赵匡胤、郑恩率领的禁军是自己往日的老部下，倒是没有影响。
这剩下的二万禁军中有三成是战前柴荣从贼匪中编入的。
这些人在随张永德向前冲杀时，倒也英勇，但一旦冲至阵前，遭遇定难军骑兵扑杀，随即乱成一团。左支右绌，不但不能带领周军向前冲杀，反而冲乱了周军原来稳固的中路阵型。
一瞬间，定难军向中路挺进了两里，逼向柴荣的观战处。
情势危急之下。柴荣亲自率领亲信骑兵，上前督战。
经过一阵的混乱，周军中路终于稳定下来，那是因为中路的土匪士兵被定难军杀得差不多了，剩下的，被周军中路的骑兵偷偷一刀斩了。
战场上，这种杀人很常见。特别是如果有人影响妨碍到自己军队的安全时，背后一刀是解决问题最简单的方法。
但此时柴荣想要中路突破的策略已经胎死腹中了。
两军在无定河边厮杀了一整天，不分胜负。
天色将暗，两军共同鸣金罢战，后退扎营休整，以待明日再战。
此战。第一梯队残兵两万，加上柴荣带来的三万禁军，共计五万，对阵定难军李彝玉三万骑兵，周军死伤一万三千余人。而李彝玉只损失了五千骑兵。
战损比达到了三比一，这还是周国皇帝柴荣亲自督战，和周国禁军参战的情况下。
由此可见，骑兵与步兵的战力差别无其巨大。
还有就是，如果步兵与步兵交战，基本上七成以上伤兵休养之后都能重新上战场，哪怕是箭矢所伤，但步兵与骑兵对战，那就是非死即残，伤者中能重新上战场的绝对不超过三成。
这就是骑兵的可怕之处。
定难军的休整真的是休整，后方是绥州自己的城池，给养源源不断。
但周军的休整却是苦不堪言，已经进入定难绥州之地，给养倒是不缺，但数千的伤兵无法及时后撤，分布在军营之中，整夜的哭喊声，令人毛骨悚然，这对周军士气是一个硬伤，柴荣还是欠缺了周全的补给措施，其实应该说柴荣对周军攻击绥州还是估计容易了些，柴荣以为这样的血战只有在攻击夏州时才会出现，却没想到刚刚开始就已经出现了。
这一晚，柴荣和各将领一直通宵达旦地研究对策。
李重进、白重赞一致建议退兵，宥州已经攻下，劫掠一番退兵就是，如果再与定难军决战，那可能让使周军精锐丧失在绥州，得不偿失。
史彦超、符彦能不置可否。
但向训、张永德却深知柴荣的心思，这讨伐定难军本就是立威之举，如今损兵折将而回，怎么个立威？岂不是贻笑天下么？
于是向训建议道：“圣上，臣以为定难军不可怕，今日之战，我军没有充分的思想准备，明日再战，当使左右二军布置栅栏，多竖长枪，如此较今日必有改观。”
张永德建议道：“圣上，臣建议连夜在左右二军阵前设置柴火，若明日与定难军对阵，可以点燃以阻敌人骑兵。”
赵匡胤此时插嘴道：“陛下，明日臣愿率禁军为中路前锋，冲杀破敌。”
郑恩不甘示弱，道：“二哥，算某一个。”
柴荣做出决定，继续与定难军交战，同时命令向训、张永德按他们所说去布置防御。
令赵匡胤、郑恩为中路先锋官，各领五千禁军破敌阵型，令向训的中路骑兵大军为他们二人殿后，若二人所部击乱敌军，则向训部直接发起冲锋。
众人应诺，各自退去准备。
柴荣从出兵前调兵遣将时，并没有觉察到北边辽国的使者已经由北边胜州南下到了夏州。
因为胜、府、麟州属于折家的势力范围，虽然折从远做了周国的振武节度使，但胜、府、麟州依然是折家的，名义上归附周国，但由于折从远的儿子折德扆被柴荣从府州防御使升迁为永安节度使之后，引起定难军夏州李彝殷的不满。