Porażka pod Parkanami zabolała Jana III i podrażniła jego ambicje. Cieszyli się skrycie za to jego przeciwnicy. Monarcha nie uległ głosom wątpiących i tych, którzy chcieli powrócić do Polski. Nie ugiął się także przed złośliwcami. Swym oficerom powiedział nazajutrz po bitwie: „lubo wojsko wczoraj podrwiło, jutro się poprawi, bo to nie nowina”. Obiecał też, że zmienną fortunę zdepcze „jako małpę”. Jak postanowił, tak zrobił.
9 października 1683 roku król nie popełnił błędów z ostatniego starcia. Jedno skrzydło oparł o Dunaj, a drugie o wzgórza, czym zabezpieczył się przed ewentualnym oskrzydleniem przez przeciwnika. Po prawej stronie stanął marszałek nadworny koronny Hieronim Lubomirski z 7,5 tysiącami żołnierzy, przede wszystkim jazdy. Centrum zajmował Lotaryńczyk z 16 tysiącami żołnierzy, z czego 7 tysięcy piechoty znajdowało się w środku szyku. Lewą stroną tego ugrupowania dowodził książę Ludwik Badeński, a prawą generał Johann Dünewald. Liczącym 7 tysięcy żołnierzy lewym skrzydłem sprzymierzonych dowodził hetman Stanisław Jabłonowski, którego ubezpieczał dodatkowo pisarz polny Stefan Czarniecki z dziesięcioma chorągwiami kawalerii. Artylerię zaś ustawiono na wzgórzach.
Tak uszykowawszy wojsko, wódz naczelny zajął pozycję przy Lubomirskim, zakładał bowiem, że tu nastąpi rozstrzygnięcie. Szykując się do spodziewanych szarż tureckiej jazdy, król nakazał przygotowanie kozłów hiszpańskich, które chroniłyby piechotę sprzymierzonych, a na skrzydle dowodzonym przez Jabłonowskiego przemieszał piechotę i jazdę, by zwiększyć siłę ognia.
Przeciwko sprzymierzonym stanęło około 20 tysięcy Turków. Kara Mehmed ustawił swe siły podobnie jak w poprzednim starciu. Lewe skrzydło dowodzone przez baszę Karamanu Alego oparł o twierdzę, centrum powierzył baszy Sylistrii Mustafie. Sam dowodził prawym skrzydłem i przewidywał, że właśnie stąd wyjdzie główne natarcie, które zepchnie sprzymierzonych do Dunaju. Król polski jednak trafnie przewidział jego plany.
Około południa wojska sprzymierzonych w szyku bojowym stanęły na placu przyszłych zmagań. Odległość między wrogimi siłami była niewielka. Jabłonowskiego od nieprzyjaciela dzieliło zaledwie 500 metrów. Pierwsi zaatakowali Turcy, który natarli na centrum i lewe skrzydło. Stało się więc tak, jak chciał Sobieski. Nieprzyjaciel uwikłał się w zmagania z Jabłonowskim i wykorzystał już przeciwko niemu swój odwód. Wówczas monarcha nakazał atak Lubomirskiemu. Nieprzyjaciel nic już nie mógł zrobić, zwłaszcza, że do przeciwnatarcia ruszyła rajtaria Badeńczyka i Dünewalda oraz dziesięć chorągwi Michała Rzewuskiego na lewym skrzydle. Jeszcze rano tak pewny siebie Kara Mehmed, ranny rzucił się do ucieczki, a wraz z nim jego żołnierze. Podobnie jak pod Chocimiem, ciężaru uciekających nie wytrzymał most. Odcięci od głównej drogi odwrotu Turcy znaleźli się w pułapce, ponieważ za ich plecami wiła się rzeka Hron o bystrym nurcie i urwistym brzegu. Na lewym brzegu Dunaju postradało życie około 9 tysięcy wyznawców Allaha, a półtora tysiąca dostało się do niewoli. Padły także Parkany, zdobyte przez polską i cesarską piechotę. Doszło tutaj do dramatycznych scen. Rozwścieczeni widokiem tych, którzy pokonali ich przed dwoma dniami, polscy piechurzy nie mieli litości dla rozpaczliwie broniących się janczarów.
Zwycięstwo było kompletne. Sprzymierzeni stracili zaledwie kilkuset żołnierzy, w boju padli zaś bejlerbejowie Bośni i Karamanu. Do niewoli dostali się, schwytani osobiście przez hetmana Jabłonowskiego, bejlerbejowie Siwaszu Chalil pasza i Sylistrii Mustafa pasza. Łupem zwycięzców padło 6 tysięcy koni oraz sztandary. Jeden z nich został przesłany przez Sobieskiego do kościoła Matki Boskiej w Loreto. Stamtąd zabrał go do kraju generał Jan Henryk Dąbrowski. Po upadku powstania listopadowego wywieziono go do Rosji, skąd powrócił na podstawie traktatu ryskiego. Szczęśliwie przetrwał II wojnę światową i znajduje się na Wawelu.
Końcowym akcentem bitwy pod Parkanami było oblężenie znajdującej się po drugiej stronie Dunaju twierdzy Esztergom, obsadzonej przez pięciotysięczny garnizon dowodzony przez bejlerbeja Aleppo Deli Bekira paszę. Po zbudowaniu mostu wzmocnione posiłkami wojska sprzymierzonych przeszły na drugi brzeg rzeki. Rozpoczął się ostrzał artyleryjski i prace minerskie. Najpierw padło miasto opuszczone przez Turków, wycofujących się do zamku. Stłoczeni tam na niewielkim obszarze ponosili duże straty od ognia artyleryjskiego. Widząc swą beznadziejną sytuację poddali się królowi, który zagwarantował swobodny wymarsz załogi i mieszkańców miasta. 27 października Esztergom skapitulował.
Po tym sukcesie Polacy rozpoczęli marsz na północ. Po drodze zdobyli jeszcze dwie niewielkie twierdze Seczany i Sabinów. 13 grudnia pod Muszyną wojsko koronne przekroczyło granice Rzeczypospolitej. Kampania wiedeńska była zakończona.