Поле брани, которое можно осмотреть и сегодня, представляло собой небольшую возвышенность и долину. Оно было настолько тесным, что сражаться на нем могли не более чем по восемь тысяч воинов с той и с другой стороны. Считается, что у Вильгельма было три тысячи конницы, разбитой на небольшие отряды и поддерживаемой лучниками и пехотой. Вильгельм мог свободно перебрасывать свои отряды. Воины Гарольда сражались в пешем строю. На гребне холма они образовали «стену щитов», внахлест приставив их один к другому. Это обеспечивало прочную оборону, но поддерживать дисциплину или перестроить строй для атаки, когда он нарушен, было очень трудно. В таком войске отсутствовала четкая структура, но так обычно сражались и англосаксы, и викинги: каждый дрался сам по себе и сам за себя, а король был окружен только небольшой личной охраной.
Утром 14 октября нормандская кавалерия пошла в атаку на англосаксонские щиты, но понесла тяжелый урон: много лошадей погибло от англосаксонских копий и секир. Нормандцы отступили и перегруппировались, в то время как англосаксы пополняли запасы метательных снарядов и убирали своих погибших. Следующая атака нормандцев тоже была отбита, но с каждым разом ряды англосаксов редели: нормандские лучники поражали их с расстояния около ста метров.
В какой-то момент англосаксы, по-видимому, поддались на хитрость нормандцев, якобы ударившихся в бегство. Преследуя противника, они расстроили свои боевые ряды, покинув позицию на возвышенности за щитами, и устремились вниз, в долину, где оказались в окружении кавалерии Вильгельма. По большинству свидетельств, переломный момент наступил, когда Гарольду вонзилась в глаз вражеская стрела. Пользуясь замешательством среди англосаксов, четыре нормандских рыцаря пробились к Гарольду и зарубили его. Лишившись своего предводителя, англосаксы разбежались по окрестным лесам. Тело Гарольда в этой схватке было так изуродовано, что его жена с прелестным именем Эдит Лебединая Шея с трудом опознала останки. Он был погребен в Уолтхэмском аббатстве к северу от Лондона.
История битвы под Гастингсом запечатлена на знаменитом гобелене, по всей вероятности заказанном епископом нормандского города Байе, сводным братом Вильгельма, английским рукодельницам из города Одо. Гобелен сейчас хранится в специальном музее в Байе и считается одним из самых ярких изображений войны в средневековой истории. Вильгельм, хоть и одержал победу, потерял в этом сражении треть своего войска и много боевых коней. У него не осталось никаких ресурсов, ждать подкрепления было неоткуда, он был один в чужой враждебной стране, где эрлы, без сомнения, окажут сопротивление, когда узнают, что их земли обещаны соратникам Вильгельма. Но он приказал основать на месте битвы аббатство и решил короноваться в Лондоне, у гробницы своего предшественника Эдуарда Исповедника
