攻克瓜州之後，鄭軍迅速逼近鎮江，此時，江寧提督管效忠帶領的清朝援軍也已經抵達鎮江，準備迎擊鄭軍。
管效忠，遼東撫順人，漢軍鑲黃旗人，早在皇太極時期就頗為活躍，按此人的籍貫來看，可能並非是明軍降清將領，而是撫順被努爾哈赤奪取之後才加入清（後金）軍的遼東漢人。到順治十六年，管效忠也算是個老資格的清軍將領了，清統治者希望這樣一位老將，能在對「海賊」的戰鬥中，有出色的表現，然而，實際上，管效忠的仕途到此即將結束。
管效忠自南京出發到達鎮江本部約有4000騎兵左右，鎮江一帶的滿漢軍隊總兵力達到一萬五千人以上，大部兵馬駐紮在銀山上。當鄭軍出現在銀山對面時，清軍大驚失色，迅速移營到通往鎮江的大路上，銀山上只留下數百名戰鬥力薄弱的綠營步兵，鄭成功密探銀山，發現此山「逼近鎮江府，離虜營不及三里，若得此山，則我得其勢，虜必愴惶 ，逼近鎮（江）府不是，打伏又不是！則此山乃必得要緊之地！」所以鄭成功命令部隊在6月22日的凌晨向銀山發起突襲，銀山守軍不過數百人，鄭軍迅速將銀山攻占，並且布置好了陣地「本藩即請各提督統領議事，派某為頭疊，某為二、三疊」《先王實錄》記載「議論未完，虜遂大喊三聲，跑馬奔上，分五路而來」鄭成功和眾將還沒商討完畢，清軍就開始攻山，但是以後面的實際情況來看，鄭軍應當是完成了部署，也可見鄭成功和鄭軍眾將官反應之迅速。
清軍騎兵分五路直衝而來，一路一千八百人分三疊直衝鄭成功中軍大營，鄭軍頭疊兵馬卻並沒有被衝動陣腳，但還是有300人衝過了頭疊，然而這300人剛剛衝來就被二疊鄭軍「並人馬砍死」，《明季南略》記鄭軍步兵阻擊清軍騎兵「兵馳騎突前，鄭兵嚴陣當之，屹然不動；俱以團牌自蔽，望之如堵。大兵三卻三進，鄭陣如山；遙見背後黑煙冉冉而起，欲卻馬再沖，而鄭兵疾走如飛，突至馬前殺人。其兵三人一伍，一兵執團牌蔽兩人、一兵砍馬、一兵砍人；甚銳，一刀揮鐵甲、軍馬為兩段。蓋鑄刀時，用鐵匠百人挨遞打，成此一刀；故銳特甚」可見鄭軍之強悍。
清軍被打退之後，騎兵下馬射箭，步兵大小火器齊射，鄭軍也不甘示弱也是鳥銃、大炮、弓箭齊射，雙方又是「齊喊一聲，裹作一堆」混戰廝殺在一起，最終仰攻銀山的這路清軍終於支撐不住「齊奔下山坡 連人帶馬，跌陷無數。道路小而溝河多，一時各自奔命，自相蹂踏而死及淹河填溝而死者不計其數」。其他四路清軍，見這一千八百多騎兵崩潰，留下一路千餘人的部隊牽制其他鄭軍，剩下三路合成一路，再攻鄭成功中軍，這種愚蠢的行為無疑是把最後的逃生機會白白放棄掉了，騎兵仰攻高處的敵軍陣地本來就是相當危險的行為，此時清軍中最為精銳是一千八百多人已經徹底崩潰，剩下幾路也是強弩之末，合攻鄭軍又能有幾分勝算？如果突破不了鄭成功的中軍，反被擊潰，各路鄭軍居高衝下，這一萬五千名清軍成功脫離戰場的又能有幾個？
事實證明確實如此「本藩親武衛、五軍、馬步官兵堵御虜騎，銃炮矢石；不啻如雨。虜見右武衛已 未退，其二疊又畏我火炮、弓矢、火箭甚多，隊伍不動，以待衝突，遂爾站住不敢沖，盡行馬死戰。我師奮勇直衝其陣，斬殺不計其數，隨皆瓦解。虜騎過溝者死於溝，過河者死於河，自相踩踏，人馬異處。強者相爭，奪 搶大路而走，弱者被擁墜馬，填滿溝壑，遍野橫屍，我師乘勝直追十餘里」那一路牽制其他鄭軍的千餘騎兵多為漢八旗軍，見其他四路清軍已經被殲滅殆盡，也一鬨而散，最後大多在鄭軍隨後的搜山之中被擒殺。
鎮江守將高謙（原弘光政權將領）、知府戴可進等人在鎮江城上目睹了這場殘酷的戰鬥，又見鄭軍逐漸包圍鎮江城，在和城內的紳士商議之後下令開城投降，將清廷所發的頂帶從城牆上扔下，鎮江周圍城市也大多歸附了鄭氏。
此戰是清廷對鄭氏政權30餘年的戰爭之中輸得相當慘的一戰，僅次於後來的廈門大海戰，管效忠所帶領的4000名滿漢八旗騎兵戰後成功逃回南京的只有140多人，損失的兵馬超過了總兵力的百分之九十五，參戰的各部綠營漢軍步兵也是百不存一。在南京戰役結束之後，雖然銀山慘敗的直接責任人管效忠在觀音山之戰中為擊敗鄭成功立下了功勞，但這些戰功也只是保住了自己的一條命，被「鞭一百。發包衣下辛者庫為奴」在清軍中混了20年，最後居然進了辛者庫。另一責任人江寧巡撫蔣國柱也被革職貶為奴隸，但後來到康熙初年又官復原職。一眾滿洲八旗敗將也遭到了十分嚴厲的處置，要麼被絞死，要麼被貶為奴隸「協領費雅住巴圖魯、扎爾布巴圖魯、俱革世職，立絞籍沒。牛錄章京當都、巴龍、布達什、俱革職，立絞，籍沒。牛錄章京喀福納、查都、拖輝、布顏、希佛訥、俱革職，免死鞭一百籍沒為奴。」
其實說得誇張一點，此戰已經把清廷入關的偶然性體現得淋漓盡致，鄭氏兵馬戰力之強悍，世所罕見，至少在此時，清廷根本就沒有可以完全壓制鄭氏的精兵，鄭氏大軍在福建、浙江一帶幾乎是所向無敵，清廷的武力支柱滿漢八旗軍也在此戰之中損失慘重，清廷最終能戰勝南明政權很大程度上是因為抓住了1644到1647年這關鍵的三年，收取了全國絕大多數的城市，因而獲得了比鄭成功政權，孫可望政權以及茅麓山大順軍殘部更多的人力和物力，因此，也就有了更多犯錯誤的機會，哪怕是各地清軍綠營屢次遭到痛打，城池紛紛失守，也能夠從容的在北方組織起一支龐大的滿漢軍隊南下，而鄭成功大軍雖然戰力不俗，但是沒有比較穩定的糧餉兵馬的來源，再加上鄭成功自身的性格以及明鄭政權內部的問題，最終永遠失去了翻盤的機會。