Trudno sobie wyobrazić starcie dwóch światów: muzułmańskiego i chrześcijańskiego, w kampanii wiedeńskiej bez zaangażowania Kozaków, dla których walka z wyznawcami islamu była często życiowym celem. Co prawda, inaczej niż w wojnie chocimskiej w 1621 r., nie odegrali oni ważnej roli w działaniach wojennych, ale mieli duży udział w ich przebiegu.
Sam Jan III nie wyobrażał sobie walki z Turcją bez udziału cenionych przez niego Kozaków, dlatego jeszcze w maju 1683 r. podjął decyzję o zaciągnięciu trzech pułków kozackich, łącznie 1200 ludzi. Król i hetman koronny Stanisław Jabłonowski zaordynowali rozesłanie uniwersałów wzywających Kozaków do wzięcia udziału w wyprawie. Choć dotarły one nawet na rosyjską część Ukrainy, akcja spotkała się z niewielkim odzewem z powodu pogłosek o braku pieniędzy w polskim skarbcu i obaw przed represjami ze strony tureckiej. Na Ukrainie żywa była pamięć rzezi urządzonej przez wojska Kara Mustafy w zdobytym w 1674 r. Humaniu i gwałtów w trakcie odwrotu Turków spod Czehrynia w 1677 r. Dlatego prowadzony głównie w polskiej części Ukrainy zaciąg opóźnił się i Kozacy stawili się w Krakowie, który wyznaczono na miejsce koncentracji wojsk przed bitwą, miesiąc po sierpniowym wymarszu armii koronnej. W samej wyprawie na odsiecz Wiedniowi wziął udział jeden, liczący zaledwie 150 ludzi oddział, kolejnych kilkaset osób dołączyło do wojsk w późniejszym okresie kampanii – pod koniec września pod Bratysławą. Ponad półtora tysiąca Kozaków dopiero 5 listopada dotarło do wojsk polskich. Jan III bardzo cieszył się na to przybycie, jednak szybko się rozczarował, ponieważ okazało się, że do oddziałów kozackich zaciągnięto ludzi przypadkowych, niemających doświadczenia wojennego, za to chętnych do rabunków.
Kozacy odznaczyli się dopiero w trakcie oblężenia miasta Szécsény nad rzeką Ipel w Słowacji. Kiedy 10 listopada wojska polskie zaczęły przygotowywać się do oblężenia, Turcy podpalili przedmieścia. Jan III polecił ugasić pożar właśnie Kozakom, a ich interwencję tak opisywał później w liście do żony: „Ci tak chyżo, odważnie i mężnie poszli, że pod dymem nie tylko przedmieścia i stodoły, ale palisadę pierwszą i bramę zaraz opanowali i chorągwie swoje z krzyżami w niej zatknęli”. Wyczyn ten uradował króla, niestety na Słowacji Kozacy już się nie wykazali, dane im to było na jeszcze jednym froncie: w Mołdawii.
Południowa część Ukrainy Prawobrzeżnej w wyniku ustaleń traktatowych z Rzeczpospolitą (1678) i Rosją (1681) zastała przyłączona do Turcji, a w imieniu sułtana zarządzał nią hospodar mołdawski Jerzy Duka. Mieszkających tam Kozaków przed buntem powstrzymywała jedynie obawa przed represjami. W lipcu 1683 r. na wieść o przygotowaniach do wojny przedstawiciel miejscowej starszyzny Stefan Kunicki, z pochodzenia szlachcic polski, zwrócił się do Jana III z propozycją dokonania dywersji w Mołdawii. Król nie tylko zgodził się na ten plan, lecz także obiecał wsparcie wojskowe i finansowe oraz mianował Kunickiego hetmanem kozackim z ramienia Rzeczypospolitej. Mimo to mołdawski namiestnik został wypędzony z Ukrainy dopiero w październiku. Stały napływ ochotników, także z Zadnieprza, sprawił, że Kunicki postanowił podjąć działania zaczepne przeciwko samym Turkom i wyruszył na Podole. Nie osiągnąwszy tam sukcesu, pomaszerował do Mołdawii, której władca i armia zaangażowani byli w kampanii wiedeńskiej. Nic więc dziwnego, że Kozacy szybko opanowali leżące nad Dniestrem i słabo bronione Mohylów, Jampol i Sorokę. Po drodze niszczyli siedziby znienawidzonych Lipków – Tatarów, którzy w 1672 r. zdradzili Rzeczpospolitą i przeszli na stronę Turcji. Wkrótce siły Kunickiego dzięki wsparciu niechętnych Jerzemu Duce bojarów mołdawskich oraz Zaporożców wzrosły do 20 tys. ludzi, co pozwoliło im zaatakować tereny Tatarów budziackich. W rezultacie 5 grudnia w bitwie pod Kickanami Kozacy do szczętu rozbili ordy budziacką i białogrodzką wysłane przez chana na pomoc Tatarom, a uciekinierów zmierzających w kierunku Dunaju tępiono bez litości.
Zwycięskie oddziały kozackie pomaszerowały dalej na południe i dotarły do Dunaju, zajmując ważne strategicznie i pod względem handlowym miasta Kilię i Izmaił. W odwecie za okrucieństwa ordy na Ukrainie niszczyły również siedziby tatarskie na Budziaku. Jednak stopniowo siły Kunickiego zaczęły topnieć, ponieważ obładowani łupami Kozacy opuszczali oddziały, obawiając się starć z wracającymi na Krym spod Wiednia głównymi siłami ordy.
Wojska Złotej Ordy dotarły spod Wiednia nad Dunaj pod koniec grudnia. Chan Hadży Girej ze wsparciem kilkuset Turków z siedmioma działami 30 grudnia zaatakował Kunickiego obozującego pod Tobakiem, na północ od Dunaju. Zaskoczone oddziały kozacko-mołdawskie z początku uległy panice, ale hetmanowi udało się przywrócić porządek w szeregach, uformować tabor i odeprzeć kilka ataków. Rozpoczął się odwrót, lecz już w nocy z 3 na 4 stycznia obóz opuścili bojarowie mołdawscy, a kilka dni później, przy przeprawie przez Prut w miejscowości Fălciu, uczynił to samo Kunicki, pozostawiając piechotę kozacką bez osłony. Ta jednak przeprawiła się przez rzekę i choć poniosła znaczne straty, zdołała dotrzeć do Jass. Niedługo potem Kozacy i nieliczne wspierające ich chorągwie polskie wycofali się z Mołdawii, kończąc tym samym ostatni etap kampanii wiedeńskiej. Kozacy nie odnieśli sukcesu, ale ich dokonania skłoniły Jana III i jego doradców do powrócenia do pomysłu odbudowy wojska zaporskiego jako ważnej siły w nowej wojnie z Turkami.
