崇祯四年（1631）五月二十七日，皇太极趁皮岛人心不稳派兵攻岛，任命总兵楞额礼为右翼主帅，喀克笃礼为左翼主帅，率骑兵1500人，步兵4500人，进攻皮岛。后金军经义州进入朝鲜境内，直取宣川。

六月四日，后金军由宣川分兵四路：一路入蛇浦，一路在身弥岛浦口布阵，一路占领郭山宣沙浦，一路奔袭嘉定。后金所占四处都在皮岛东北至东面沿海一线，从陆上形成了对皮岛的半包围态势。

后金军想攻打皮岛，首先要解决战船。后金向以骑兵为主，既不会造船，也没有善于操作的水手。后金要求朝鲜派船，朝鲜国王李倧召集廷臣多次讨论，最后决定不借船。后金军借不到船，只得从各地抢来11条船，把部队运到靠近皮岛的身弥、宣沙等小岛。后金军在宣川“砍木造船”，做攻皮岛的准备，同时沿海岸线筑墙，作为进攻的防御工事。

明军在上任不久的黄龙指挥下从容应战。

六月初九，皮岛总兵黄龙派副总兵张涛率军赶到身弥岛，与后金兵展开激战，明军装备的火器众多，又拥有大批战船，善于水战，虽然在陆地上野战不一定是后金军的对手，但在海上，后金军同样也不是明军的对手。明军船坚炮利将后金军一通猛打，被火炮击毙、被火枪打死的后金军不计其数，很多掉进海里喂了鱼，伤亡惨重的后金军被迫从身弥岛撤退。

接着，明军水军以百余艘舰船在宣川浦再次大败后金军。据当时亲历的朝鲜人记述：“明军的战舰蔽海而来，连日大战，硝烟弥漫，声震天地。”战斗相当激烈！后金军死伤遍地，连草木都因为浸染了过多的鲜血而散发出血腥味。

六月十二日、六月十九日，沈世魁率领明军连续进攻蛇浦的后金军，全军将士浴血奋战，火炮、火枪齐放，后金军伤亡很大，仅焚烧尸体就用了好几天。

六月十七日，张涛率军驾船攻击后金的沿海防线。在战役中有一西洋人——葡萄牙炮兵统领公沙·的西劳，他来中国教授铸炮和使用技术，这次也参加了战斗。他亲自指挥放置在船上的红夷大炮从正面攻击，明军数量众多的三板唬船从四面攻打。威力强大的西洋大炮对准后金的土木工事进行猛烈轰击，那些用土木垒成的简易工事哪里受得住这么猛烈的炮击，纷纷倒塌。开始，后金兵还抢修，但修过的工事马上又被击毁，后金兵修得快，明军的火炮更快。几轮火炮齐射过后，后金兵便死伤一片，别说修工事了，活着的后金兵也都埋在瓦砾堆下面了，想修都找不着人了。西洋炮共施放了十九次，加上火枪的配合射击，被击毙的后金兵有七八百。双方激战十余日，后金兵毕竟是肉身扛不过明军的火炮，又不会水战，就算有船也不会使，干去那挨揍的角色，被明军轰了十多天，被迫放弃进攻。被大炮轰得很惨的后金军从此患上了大炮恐惧症，看见海水就眼晕，再也不敢轻易靠近海岸。六月二十八日，后金军从朝鲜狼狈撤兵。

1631年皮岛之战，明军大获全胜，原因就在于充分利用了自身的火器优势对敌人实施远程打击，同时发挥水军优势，令后金军连还手的机会都没有，后金的步骑兵只能在岸上、船上被大炮猛轰，被火枪攒射，他们的冷兵器连明军的毛都沾不着，明军在此战中狂虐对手算是狠狠地出了一口气。此战也证明了东江明军仍有强大的战斗力。