LDK ir jos kariuomenės samdiniams vadovavo Konstantinas Ostrogiškis, kuris jau buvo pasižymėjęs ankstesniuose mūšiuose. Manoma, kad LDK ir jos samdinių (lenkų, vokiečių) kariuomenė galėjo siekti iki 30 tūkstančių. Maskvos kariuomenei buvo paskirtas vadovauti Ivanas Čeliadninas. Dėl maskvėnų kariuomenės dydžio nesutariama, spėjama kad ji galėjo siekti iki 80 tūkstančių.
Oršos mūšis buvo Lietuvos-Rusijos 1512 m. karo tęsinys, dar prieš Oršą, maskvėnai paėmė svarbiausią rytinį Lietuvių fortpostą Smolenską. Todėl kilo būtinybė sustabdyti rusų kariuomenę, besiveržiančią į Lietuvos gilumą.
1514 m. rugpjūčio mėn. įvyko Ostrogiškio ir Čeliadnino vadovaujamų kariuomenių dalinių pirmieji kariniai susidūrimai. Pergrupuotos kariuomenės lemiamame mūšyje susidūrė rugsėjo 8 d. rytą. Maskvėnai keletą kartų pabandė prasiveržti pro lietuvių gretas, bet buvo atmušti. Manoma, kad lietuvių kavalerija panaudojo apgaulingo manevro taktiką ir įviliojo dalį rusų kariuomenės į paruoštus artilerijos spąstus. Tuo pasinaudoję lenkų daliniai puolė likusią rusų kariuomenę, o sugrįžę lietuvių daliniai apsupo maskvėnų flangus. Likę Čeliadnino vadovaujamos kariuomenės likučiai supanikavo ir pradėjo panišką atsitraukimą. Netrukus į LDK kariuomenės nelaisvę buvo paimtas pats Čeliadninas su kitais aukštais vadais. Manoma, kad karo belaisvių galėjo būti keli tūkstančiai, o Maskvos didysis kunigaikštis Vasilijus III atsisakė juos išpirkti.
Nors apie LDK ir jos sąjunginių pergalę buvo plačiai paskelbta Europoje, bet ši pergalė nebuvo išnaudota iki galo, nebuvo atsiimtas ir Smolenskas.
Oršos mūšis į pasaulio istoriją įėjo kaip vienas pirmųjų klasikinės artilerijos pasalos pavyzdžių.
