甲午战争中最具标志性的战役是黄海大战。1894年9月17日中午12时50分,中国旗舰定远号首先发炮,轰击日舰。全队以“人”字形猛冲,重创日军比睿、赤城等舰,逼其逃出战列。赤城舰长坂元八郎太被击毙。但清军右翼最弱的超勇、扬威二舰,则遭日军最强的吉野等四舰围攻。超勇舰沉没,扬威舰被毁。下午2时30分后,日舰分队夹击,中国北洋舰队虽腹背受敌,仍重创西京丸舰,逼其南逃,但北洋舰队的致远、经远二舰被击沉,济远舰受创后退回旅顺,广甲舰逃避时搁浅,被击毁。至下午3时30分,定远舰击中日本旗舰松岛在甲板上的弹药,令日军死伤84人,因而丧失指挥和战斗能力。至5时30分,日本舰队南逃,海战结束。
在这次海战中,日舰多艘虽受重创,但无一沉没。中国军舰沉没了五艘,但主力尚存,本可再战,惜北洋舰队株守威海军港,令日军此后取得制海权。这是世界上首次的“铁甲舰队”大战,在海战史上有重要意义。