Фуэнтес-де-Оньоро был важным пунктом, ибо прикрывал главный путь сообщения англичан с Португалией – мост через реку Коа в Каштелу-Боне. Если бы они лишились этого моста, им остался бы только мост под Алмейдой, которого было недостаточно для отступавшей армии, особенно для армии, подвергавшейся преследованию. Это и объясняет причину того, почему Веллингтон сосредоточил такие силы перед Фуэнтес-де-Оньоро и позади него. На левом фланге, где Дос-Касас столь глубок, что его трудно перейти, он поставил 6-ю дивизию генерала Кэмпбелла, еще дальше, загибая позицию в направлении форта Консепсьон – 5-ю дивизию генерала Данлопа, а за ней – остальных португальцев, дабы связать форт Консепсьон с Алмейдой. Таким образом, усиленный правый фланг англичан прикрывал в Фуэнтес-де-Оньоро их главную коммуникацию в Каштелу-Боне – мост через Коа, а их удлиненный левый фланг соединялся с фортом Консепсьон и Алмейдой. Позиция обладала только одним неудобством – позади нее протекал ручей, весьма схожий с Дос-Касасом, текущим перед ней; он мог стать и препятствием, и новой опорой, в зависимости от того, отступят ли за него в правильном порядке или будут оттеснены к нему в беспорядке.
Такова была позиция, на которой Веллингтон, с присущей ему осмотрительностью и умением находить участок для обороны, решил дожидаться французов. Несмотря на всю осмотрительность, неудачи французов начали придавать английскому генералу смелости, и он решился принять сражение, которого при желании мог и избежать.
Утром 3 мая Массена занял позицию на Дос-Касасе напротив англичан. Ренье расположился справа напротив Аламеды; Солиньяк с одной дивизией 8-го корпуса и Друо с 9-м корпусом расположились в центре, между Аламедой и Фуэнтес-де-Оньоро, Луазон с 6-м корпусом и Монбрен с кавалерией разместились прямо напротив Фуэнтес-де-Оньоро.
Разведав расположения неприятеля, Массена постановил план сражения: внезапно атаковать левым флангом правый фланг англичан в Фуэнтес-де-Оньоро, отрезать его от Каштелу-Бона и Коа, оттеснить на центр и левый фланг к Алмейде и отбросить всех вместе в низовья Коа, где их отступление могло сделаться весьма затруднительным и даже катастрофическим. Выполнение такого плана не только облегчало снабжение Алмейды продовольствием, но и делало его самым малозначительным последствием выигранного сражения, ибо было вероятно, что в результате победы французов англичане будут одним махом оттеснены к Коимбре или даже к Лиссабону и французы найдут на складах в их тылах такие ресурсы для преследования, каких не имели для атаки на них.
Массена принял решение без промедления, и уже днем 3 мая приказал генералу Ферей, который командовал 3-й дивизией 6-го корпуса, атаковать Фуэнтес-де-Оньоро, Ренье на правом фланге – теснить англичан на Алмейду, а Солиньяку и Друо, помещенным для наблюдения в центре, связывать меж собой обе части армии.
Около часу пополудни генерал Ферей выдвинулся, вслед за легкой кавалерией Фурнье, на Фуэнтес-де-Оньоро. Егерские полки генерала Фурнье атаковали кавалерию и легкую пехоту англичан и, энергично тесня их к селению Фуэнтес-де-Оньоро, убили и захватили в плен около сотни человек. Это ставшее столь известным селение Старой Кастилии располагалась на склоне высоты по обоим берегам Дос-Касаса и было окружено удобной для обороны оградой, за которой скрывалось множество тиральеров. Фуэнтес-де-Оньоро занимал полковник Вильямс с четырьмя батальонами легких войск и 2-м батальоном британского 83-го полка. Вдобавок к настоящим оградам, делавшим селение почти неприступным, англичане перегородили его главную улицу.
Генерал Ферей атаковал Фуэнтес-де-Оньоро силами 1200 человек, оставив в резерве вторую бригаду в 1800 человек. По сигналу он двинулся атакующим шагом на часть селения, расположенную на французском берегу Дос-Касаса, в штыковой атаке преодолел все преграды, возведенные на главной улице, и, несмотря на ружейный огонь со всех сторон, отбросил англичан за Дос-Касас и последовал за ними на его левый берег. Полковник Вильямс был ранен. Лорд Веллингтон, привлеченный ружейным огнем, подвел подкрепление, присоединив к пяти батальонам Вильямса 71-й полк, и оттеснил французов к берегу Дос-Касаса. Развязался ожесточенный бой, но французы не смогли перейти ручей, ибо 1200 французских солдат сражались с 4–5 тысячами английских. В 5 часов пополудни Массена приказал дивизии Ферея и одной бригаде дивизии Маршана начинать вторую, более серьезную атаку.