17 ноября де Рибас направил ордер капитану 1-го ранга Ахматову, которому также подробно предписал порядок атаки города главными силами флотилии. Под прикрытием действий на реке следовало построить на острове батареи, необходимые для штурма Измаила.
18 ноября, отогнав конные дозоры неприятеля, русские заняли посты на реке Репиде. На пути флотилии стоял редут Табия, к которому турки стянули большую часть судов и 5 лансонов выслали, чтобы завлечь русских под огонь береговой артиллерии. Рибас около четырех часов выдерживал бесполезный огонь турецких судов, а когда осмелевшие лансоны приблизились, приказал брату прогнать их; при отступлении один лансон был потоплен с экипажем.
В это время де Рибас наметил места для батарей на острове; ночью были выгружены и замаскированы в камышах пушки и снаряды. Вечером 19 октября, после отдыха, начали сооружать три батареи (две против оконечностей крепости и третья на правом берегу реки Репиде). К 5.00 20 ноября батареи были построены, а гребная флотилия в темноте придвинулась к Измаилу на половину пушечного выстрела. На рассвете были пущены по течению 6 брандеров; они не достигли цели, но устрашили турок, которые бросали суда без выстрелов. В 6.30 огонь открыли с батарей и двух флотилий, развернутых выше и ниже города.
Капитан Ахматов с отрядом судов приблизился на 40 саженей к редуту Табия, где стояла 18-пушечная сантия с 36- и 48-фунтовыми орудиями. Правые отряды капитан-лейтенантов Поскочина и Кузнецова под ее огнем приблизились к оставленной флотилии. Русские заставили противника покинуть редут, взорвали брандскугелем сантию, потопили семь и заставили замолчать остальные лансоны. Флотилия Головатого, пройдя в это время вдоль крепости, открыла огонь по городу и судам, истребила 4 лансона и 17 транспортных судов, после чего направилась к восточной оконечности крепости. По пути казаки высадились на турецкий берег, но взять батареи у них не хватило сил.
Турки дважды атаковали Табию, были отбиты, однако около 13.00 Рибас приказал отходить от Измаила под прикрытием батарей. Обстрел города длился до 15.00, возникло много пожаров. Турки около 16.00 пытались высадиться на остров, но были отбиты.
Русские моряки истребили большую трехмачтовую сантию, 12 лансонов, 32 транспорта, более 40 паромов; остальные были выведены из строя. Русские потери составили 3 лансона. С 20 ноября батареи с острова вели непрерывный обстрел Измаила. Были уничтожены оставшиеся суда под крепостью. Всего с 19 октября по 27 ноября флотилия захватила 77 судов и 210 истребила.
На суше генерал-поручик Потемкин с 4 октября проводил демонстрации против Измаила, в основном казаками. Только 21 ноября его полки обложили крепость с левой стороны; с другой стороны подошел отряд Кутузова. Со стороны острова располагались войска Рибаса и четыре батальона из Килии. 24 ноября с 9 батальонами прибыл Гудович, отправив остальные в Бендеры. К концу ноября собралось 25–30 тысяч войск. Общего командования не было. Военный совет командиров отдельных отрядов, собравшийся 26 ноября, решил, что крепость взять невозможно. Де Рибас был иного мнения. Его флотилия с 19-го по 27 ноября уничтожила под Измаилом неприятельские суда, а батареи обстреливали южную часть крепости, нанося разрушения. Однако до зимы следовало помочь гребным флотом при взятии Галаца Суворову, которому Рибас писал, что «жаждет поступить под начальство героя» для новых подвигов, и 27 ноября собирался сниматься с якоря. До 29 ноября на острове были установлены 8 батарей из 80 орудий; их стрельба позволила истребить почти всю турецкую флотилию.
4 декабря Рибас рапортовал Потемкину о боевых действиях флотилии и попытке атаковать с реки Измаил, не удавшейся из-за отсутствия поддержки сухопутных войск.