В центре он, как и полагалось, поставил 16-тысячную македонскую фалангу. Причем сирийский царь решил ее усовершенствовать: разбив на 10 равноценных частей (50 человек по фронту и 32 – в глубину) и поставив в интервалах по два слона с легковооруженным пехотным прикрытием. Всего «вокруг» фаланги «обустроилось» 22 «живых танка». На флангах встала кавалерия, причем царская конная агема из лидийцев, фригийцев и сирийцев, тяжеловооруженные всадники типа катафрактов и наемники-галаты оказались распределены равномерно по обеим сторонам. Но справа к ним добавились легковооруженные конники, конные лучники и всадники с посеребренными щитами
Правым флангом командовал сам Антиох, левым – его сын Селевк и племянник Антипатр, центром – элефантарх Филипп, а легковооруженными застрельщиками Миннион с Зевксидом.
Римское боевое построение было традиционным для той поры.
Собственно римские легионы встали в центре, а по бокам от них – союзные им италийские. Справа от них расположились 2200 римской кавалерии, 800 всадников и 3000 пехотинцев пергамского царя Эвмена, а также два небольших отряда критян и тралов с легковооруженными ахейцами. Поскольку левое крыло римской армии упиралось в обрывистый речной берег, то оно было несколько слабее: здесь выстроились всего лишь 4 конные турмы. Две тысячи македоно-фракийских добровольцев остались защищать римский лагерь, а немногочисленных слонов римляне предпочли оставить в глубоком резерве, мотивируя это тем, что 16 слонам не устоять против 54 вражеских. Это подразумевает, что по военной традиции той поры слонов обычно выпускали против… слонов и численное преимущество зачастую оказывалось решающим. Римляне это прекрасно знали и не стали рисковать: опрокинутые римские слоны могли обратиться против своей же пехоты, внеся в ее ряды «разброд и шатание», что, скорее всего, привело бы к проигрышу.
Центр строя Публий Корнелий Сципион Африканский взял на себя, левый фланг поручил легату Луция матерому вояке Гнею Домицию Агенобарбу, а правый – пергамскому союзнику Эвмену II.
Ходили упорные слухи, что Сципион Африканский в сражении участия так и не принял якобы из-за болезни, уложившей его в постель.
Сначала Антиох бросил на правый фланг врага свои ужасные на вид колесницы, но их быстро остановили вражеские лучники, расстрелявшие… лошадей. Остатки грозного оружия помчались назад на своих всадников на верблюдах и катафрактов. Эвмен воспользовался возникшей в стане врага суматохой и неразберихой, бросив туда всю свою кавалерию, смял неприятеля.
Тем временем на противоположном крыле события развивались совсем иначе. Антиоху, возглавившему свою тяжелую конницу, удалось потеснить назад левый фланг римлян и даже попытаться проникнуть в их лагерь, но для этого у него не оказалось резервов. Только решительность военного трибуна спасла ситуацию. Всадники Антиоха были остановлены, а затем и отброшены с помощью вовремя подоспевших подкреплений из резерва. К тому же напуганные криками римских легионеров и ревом их боевых труб, слоны селевкидского царя, ставшие неуправляемыми, бросились назад и нарушили боевой порядок своих же «модернизированных» Антиохом фаланг, без разбору давя свою пехоту. Фаланги утратили свою целостность и способность обороняться: как известно, позднемакедонская фаланга была в безопасности до тех пор, пока она не сдвигалась с места. В результате воцарившейся неразберихи солдаты Антиоха обратились в паническое бегство. Сам же Антиох, вернувшийся на поле боя, увидев свои фаланги уничтоженными, понял, что битва проиграна, и тоже обратился в бегство – прямиком в свою столицу Сарды.