Салтынская битва вошла в историю как героическая страница истории Кавказской войны.
26 июля наместник выступил на Салту, ведя 10000 человек. В состав боевой группы входили восемь пехотных батальонов, две роты снайперов, драгунский эскадрон, две казачьи сотни, 1500 местных рекрутов (пеших и конных), 15 пушек (три тяжелых орудия), крепостные орудия, саперная рота и инженерный взвод. На следующий день русские войска подошли к селению. В ночь на 28-е они начали инженерные приготовления, а днем провели артиллерийский обстрел. 2 августа подошла к Салтам армия Шамиля, но после ряда боев царские войска удержали за собой все необходимые для успешной осады позиции.
Шамиль занял позиции на командных высотах и беспрестанно вел по расположению русских ружейный и артиллерийский огонь, по ночам совершали вылазки на позиции русских и разрушали инженерные сооружения. 
Лишь 22 августа инженерные работы продвинулись вперед настолько, что Воронцов приступил к полному окружению Салтов и тогда Бюрно повел 2000 человек на эти сады, занял их после трехдневных боев, в которых русские потеряли 143 убитыми и 212 ранеными, и укрепился на двух командных высотах.
После упорного боя заняты были салтинские сады, и сношения гарнизона с Шамилем прекратились
Бюрно предложил сливать в ручей нечистоты из отхожих мест, и сам руководил этой операцией 25 августа, после чего пользоваться водой из ручья горцы уже не могли. 
Подходы ко всем другим источникам находились под огнем русских, что и стало решающим фактором захвата Салты. Две следующие недели стали свидетелями тщетных попыток осажденных ночью пробраться за водой и провизией; выбить русских из садов им тоже не удалось. 
6 сентября возобновился массированный обстрел селения, который продолжался три дня. 
7 сентября начали действовать брешь – батареи, а 8 – го взорваны были мины, подведенные под часть внешней ограды аула. Только 9–го, через полтора месяца после появления под аулом, войска двинулись на штурм этой ограды. Но за первой линией укреплений шли еще вторая и третья. После двенадцатичасового боя захватили несколько строений на южной окраине села. Но заплатить за это им пришлось дорогой ценой – 107 убитых и 323 раненых. Среди раненых был и Аргутинский, Воронцов, не ожидавший таких потерь, остановил штурм. Понадобилась еще неделя, чтобы подготовиться к новой атаке.
Окончательный штурм второй и третьей линий предпринят был 14 сентября, целый день длился ожесточенный бой, русские заняли половину аула. На этот раз они потеряли 246 убитыми и 943 ранеными. 
Почти два месяца потребовалось на взятие этого укрепления.
Наместник Кавказа М.С Воронцов в письме военному министру дает следующую характеристику защитникам Салтынской крепости: «При долголетнем опыте мне редко случалось видеть неприятеля более упорного и стойкого, как гарнизон укрепления Салты, который составлен был из лучших и храбрейших людей Дагестана. Упорство сопротивления этого гарнизона превосходит все, что в европейской войне может быть известным».
При штурме крепости Салта Н.И. Пирогов впервые в мировой практике в полевых условиях в массовом порядке успешно применил эфирный наркоз, крахмальную повязку для фиксации сломанных костейи обработку ран йодной настойкой. «Хотя генералы прославляли взятие Салтов, как замечательную стратегическую победу, в истории Салты остались благодаря тому, что здесь впервые был применен наркоз на поле сражений. Не генералам, а Пирогову обязаны Салты славой», - пишет автор книги о Пирогове, выпущенной в серии «ЖЗЛ» В. И. Прудолинский.