Русские войска заняли сильную оборонительную позицию у деревни Кунерсдорф, по высотам Мюльберг (на левом фланге), Шпицберг (в центре) и Юденберг (на правом фланге). Оборонительные позиции ограничивали выбор направлений наступления для противника, так как позади позиций было болото, на правом фланге — река Одер, а левый фланг прикрывала болотистая река Гюнер. Атаки следовало ожидать только с фронта, со стороны леса, а местность перед позициями русских войск хорошо просматривалась и простреливалась.
Боевые порядки русских были насыщены артиллерией, а огневые позиции батарей обеспечивали ведение огня не только перед фронтом батареи, но и по соседнему участку. Кроме того, предусматривался маневр артиллерией во время боя. На каждое орудие только на огневой позиции было подготовлено по 20–40 выстрелов (снарядов и зарядов). Предвидя возможность ближнего боя, артиллеристы имели на позициях значительное количество картечи. Огневые позиции артиллерийских батарей и их огонь были тесно увязаны с расположением и действиями пехоты и конницы.
Большая заслуга в организации боевых действий артиллерии принадлежит начальнику артиллерии русской армии генералу К.Б. Бороздину, который с начала боя лично командовал многоорудийной батареей в центре боевого порядка русских войск.
Всего со стороны русских в сражении участвовали 41 тысяча человек и 269 орудий. У Фридриха II было 48 тысяч человек и 240 орудий. Готовясь разгромить войска Салтыкова, Фридрих II собрал в свою армию максимальное количество артиллерии, включив в ее состав даже крепостные пушки, снятые с прусских городов-крепостей.
Фридрих II неправильно оценил позицию русских, считая, что она фронтом направлена в сторону болота, и атаковал ее тыл со стороны леса (как и предполагал Салтыков), но встретил хорошо укрепленный фронт.
Сражение началось 1 августа 1759 г. атакой прусскими войсками левого фланга русских — высоты Мюльберг — под прикрытием артиллерийского огня трех батарей. Прусские солдаты были встречены сильным артиллерийским огнем обороняющихся, а когда они подошли на дальность 150 шагов, русские артиллеристы открыли губительный огонь картечью. Одновременно русская артиллерия вела огонь по прусским батареям.
Противник нес тяжелые потери, однако Фридрих II непрерывно пополнял наступавшие войска. Ценой колоссальных потерь прусским войскам удалось овладеть высотой Мюльберг и захватить две русские батареи. Обрадованный успехом, Фридрих II послал курьера в Берлин с известием о «большой победе над русскими» и стал готовить свое войско к захвату высоты Шпицберг, где находились главнокомандующий Салтыков и начальник артиллерии Бороздин. Артиллерия Фридриха открыла огонь ядрами по Шпицбергу, под прикрытием ее огня полки Фридриха строились в затылок один другому на высоте Мюльберг, чтобы вслед за этим огромной лавиной обрушиться на Шпицберг. Однако Салтыков принял соответствующие меры по укреплению своего левого фланга двумя полками пехоты, а начальник русской артиллерии генерал Бороздин срочно перебросил с правого фланга на скат высоты Шпицберг орудия-«единороги» и развернул их.
