Через день, когда дождь закончился, Ганнибал выслал часть войск грабить округу Нолы. Видя это, Марцелл приказал солдатам выйти из города и построиться для битвы. Вместе с римлянами пожелали участвовать в сражении и ноланцы. Марцелл не мог полностью им доверять, но и отсылать горожан обратно тоже было опасно, поэтому он оставил ноланцев в тылу как резерв, приказав выносить раненых, но без команды в бой не вступать. Видя это, Ганнибал повел свои войска на врага, и битва началась. О ее ходе неизвестно никаких особых подробностей (Ливий большую часть своего рассказа уделил описанию небоеспособного состояния карфагенян после зимовки в Капуе и недовольства, которое высказывал по этому поводу Ганнибал; насколько серьезно стоит к этому относиться, уже говорилось), но в конечном итоге римляне стали теснить пунийцев и вынудили их отступить в лагерь. Штурмовать его Марцелл не позволил, и его солдаты вернулись в Нолу. По данным Ливия, потери карфагенян превышали пять тысяч человек убитыми и шестьсот пленными, трофеями римлян стали девятнадцать знамен. Также было убито четыре слона, еще два захвачено. У римлян при этом погибло меньше тысячи человек, а через два дня после битвы к ним перешел отряд из двухсот семидесяти двух испанских и нумидийских всадников (Ливий, XXIII, 44, 6–9; 45; 46, 1–7). Таким образом, в третий раз сразившись с Ганнибалом под стенами Нолы, Марцелл не был разгромлен и хотя бы поэтому мог считать себя победителем.
Ряд исследователей подвергают сомнению не только оценку итогов третьей битвы под Нолой, но и сам факт того, что она была. Например, Конноли аргументирует свое утверждение о том, что весь рассказ о победе Марцелла – выдумка Ливия, ссылаясь на слова Полибия о том, что до своего возвращения в Африку Ганнибал не проиграл ни одного сражения. Учитывая, что часть «Всемирной истории» Полибия, посвященная данному периоду Второй Пунической войны, утрачена, не может быть никакой уверенности в том, что греческий автор не рассказывал о битве при Ноле. При этом не стоит забывать, что в оценке значимости боевых действий Полибий просто не мог сохранять объективность, так как напрямую зависел от потомков Публия Корнелия Сципиона Африканского, нанесшего Ганнибалу решающее поражение при Заме. Его фраза о непобедимости Ганнибала в Италии должна была лишний раз подсказать читателю, что Сципион был единственным, кто смог его одолеть в открытом бою. То, что в рассказе Тита Ливия действительно может вызвать сильные сомнения, так это его сведения о потерях сторон, однако данных для их опровержения нет. Возможно, успех римлян не был столь очевиден и сражение имело ничейный результат, в пользу чего может говорить и отсутствие каких-либо подробностей о его ходе. Стратегически же победа осталась за римлянами: Ганнибал не смог взять Нолу и теперь не рассчитывал сделать это в ближайшем будущем.
Лето закончилось, и Пуниец отвел свою армию в Апулию, расположившись лагерем у города Арпы. Присоединившаяся к нему на время осады Нолы армия Ганнона возвратилась на юг, в Бруттий (Ливий, XXIII, 46, 8). Для контроля действий Ганнибала в Апулию из Кум были переброшены легионы Тиберия Гракха. Их базой стал город Луцерия. Занимавшие его ранее войска претора Марка Валерия были отправлены в Брундизий охранять побережье и готовиться к отражению возможного македонского вторжения (Ливий, XXIII, 48, 3).
Тем временем Фабий Максим свез провиант из Нолы и Неаполя в Кастра Клавдиана, оставил там достаточный гарнизон, а свои основные силы перевел поближе к Капуе и начал опустошать окрестности. Капуанцы не могли долго оставаться к этому безучастными и вывели армию за пределы города, встав лагерем на равнине. Силы их были невелики – всего шесть тысяч человек, при этом «пехота никуда не годилась, конница была лучше» (Ливий, XXIII, 46, 9–11). Противники вовсе не стремились померяться силами в общем бою, и самым запоминающимся эпизодом этого противостояния стал поединок всадников – Церрина Вибеллия Тавреи от Капуи и Клавдия Азелла от римлян. До кровопролития у них так и не дошло, но считалось, что победителем вышел Азелл, потому что Таврея уклонился от рукопашной (Ливий, XXIII, 46, 12–14; 47). После этого Фабий Максим перенес лагерь подальше от Капуи с тем только, чтобы горожане могли спокойно заниматься обработкой своих полей. Их опустошение он возобновил позже, когда зерно стало пригодно на корм лошадям. Собранный фураж тоже был свезен под Суэссулу, где лагерь был приспособлен к зимним условиям (Ливий, XXIII, 48, 1). Приготовилась к зимовке и армия Клавдия Марцелла – большая часть ее солдат была отправлена в Рим, чтобы не обременять постоем союзников, в Ноле остался только небольшой отряд (Ливий, XXIII, 48, 2). В конце года Фабий Максим оставил гарнизон в одном из важнейших торговых портов Кампании Путеолы, при этом укрепив сам город, после чего отбыл в Рим для проведения очередных консульских выборов (Ливий, XXIV, 7, 10).