В своем донесении Меншиков особо отметил решительность владимирцев, как и то, что «жестокий штуцерный огонь в самое короткое время лишил войска всех почти начальников… и потому атака в штыки не могла иметь той стройности, которая обыкновенно предшествует успеху…» Противник стойко держался и против нашей артиллерии, как отмечал командующий, «развернутые батальоны ложились на землю и скрывались за местностью, пока стрелки поражали артиллеристов…» Особенно тяжелым было положение батареи подполковника Кондратьева на левом фланге русской позиции. Поражаемая продольным огнем корабельной артиллерии и фронтальным огнем тяжелой артиллерии французов, она оказалась и под штуцерным огнем зуавов. Скрываясь за прикрытиями, с расстояния 300 саженей (свыше 600 метров) они стали выбивать прислугу и лошадей. В результате стрелки за короткое время убили и ранили 48 человек из 100 и множество лошадей.
Тем не менее и французские части понесли серьезные потери от огня русских пушек, некоторые части начали колебаться. Зуавам, которые в Алжире не имели дела с вооруженным артиллерией противником, было весьма трудно. В решающий момент генерал П. Ф. Боске, командовавший правым флангом французской армии, приказал занять пустующие высоты на русском левом фланге. Дивизия с полком зуавов во главе выполнила этот приказ под прикрытием огня корабельной артиллерии, наносившего нашим войскам существенные потери. Последовал ряд атак и контратак. При этом весьма существенные потери понесли попавшие под перекрестный огонь с моря и с фронта Московский и Минский полки — их совокупные потери составили около полутора тысячи человек. Обход левого фланга поставил под угрозу не только фланг, но и тыл русской позиции. Невозможность обеспечить его и тяжелые потери в центре и на правом фланге решили судьбу сражения.
После боя, продолжавшегося 6 часов, Меншиков вынужден был отступить. Отход проходил в полном порядке. Это признали даже самые большие недоброжелатели русской армии — англичане. Войска прикрывала гусарская бригада и 30 орудий. Противник, серьезно пострадавший от действий русской артиллерии в ходе боя, не решился организовать преследование. Между тем оно могло иметь серьезные последствия. Быстрое отступление после поражения оказалось весьма серьезным моральным испытанием для частей, в которых основная масса солдат впервые оказалась под огнем. Крики раненых, выстрелы, особенно в сумерках — всё это угрожало порядку. Позже Сент-Арно, недовольный исходом боя, заявил, что имей он под рукой кавалерию, то взял бы до 10 тыс. пленных. Потери русской армии, по первому докладу после боя, составили 1762 убитыми, 2315 ранеными, 405 контужеными. После уточнения они составили 46 офицеров и 1755 солдат убитыми, 5 генералов, 140 офицеров, 3028 солдат ранеными и контужеными, 7 офицеров и 728 солдат пропавшими без вести. Французы потеряли 6 офицеров и 253 солдата убитыми, 59 офицеров и 1033 солдата ранеными, англичане — 25 офицеров и 337 солдат убитыми, 81 офицера и 1540 солдат ранеными, 19 солдат пропавшими без вести.
Союзники не оказали практически никакой помощи русским раненым, оставшимся на поле битвы после отступления. Часть из них была позже перевезена в Одессу на английском транспорте «Эвас» — из 342 человек на поле боя умер 31, и в дороге — 11 человек. Раны были перевязаны сеном и соломой. Тяжелораненые были вообще оставлены на поле боя, где их начали грабить и добивать татары. Лишь часть этих раненых получила помощь со стороны английского доктора, добившегося от командования соблюдения неписаных еще тогда правил войны. Людей перенесли ближе к воде в тень, накормили и дали воду. Через несколько дней выжившие были спасены казаками.
В результате Альминского сражения дорога союзников на Севастополь была открыта, однако осуществить наступление вглубь Крыма они так и не смогли. Поначалу британский главнокомандующий генерал-лейтенант лорд Раглан настаивал на немедленном продолжении движения для атаки Северной стороны Севастополя, но Сент-Арно настоял на отдыхе. Кроме того, что солдаты союзников действительно нуждались в отдыхе, французский командующий опасался нового сражения на линии Бальбека, которое приведет к неприемлемым потерям.
Простояв два дня на поле сражения, англо-французы приводили свои войска в порядок и подбирали раненых и хоронили убитых. Только 11 (23) сентября 1854 г. противник возобновил движение.
Первые дни после Альмы. Судьба Севастополя — цель войны