在萨拉米斯海战以前，希腊各城邦都不是海上强国。当时地中海的航海大国是腓尼基和迦太基，他们在历次希波战争中都站在波斯一边。雅典拥有当时希腊最强大的海军，也不过只有300~370艘三桨座战舰（Trireme）和50余艘单层桨战船（Pentekonter）。

波斯本来没有海军，但在征服地中海沿岸的腓尼基和埃及以后，将他们庞大的舰队编成波斯海军，建立了海上霸权。萨拉米斯海战前，薛西斯一世的波斯远征军约有800艘（至少650艘三层战船，一些希腊学者们主张船只数量超出1000艘）三桨座战舰（Trireme）。在希波战争初期，波斯海军有战舰1200余艘，而雅典海军根本无力和波斯争夺爱琴海的制海权。

随着波斯陆军进入希腊中部，在投诚的色萨利和底比斯人带领下，所有敢于反抗大王的城邦被焚为灰烬。城邦里的男子们进入山林聚众抵抗，来不及撤退的妇孺则惨遭蹂躏。

9月，波斯海陆军到达雅典以南的法列隆港。但是当他们来到雅典时，早就开始疏散的雅典城已经空空荡荡。除了卫城之外，雅典已经空无一人。在薛西斯派出使节招降雅典卫城的守军后，他命令波斯弓箭手向着雅典卫城发射火箭，逼迫雅典守军下山投降。但是雅典卫城从迈锡尼时代起就打有深井，有独立的水源补给，所以守军没有立即被打垮。为了保卫神庙而战的留守者也士气高昂。当波斯陆军试图攀爬到城门口时，他们就推动礌石杀伤敌军。

最后，波斯人在城门和山道的交界处发现了一道可以攀爬的险道。入侵者从疏于防守的峭壁爬上卫城，杀死了所有的守城者。在夺取城市后，波斯人洗劫神庙并放火烧毁了雅典卫城。他们故意让雅典流亡者看到雅典的火光，以便向抵抗者们耀武扬威。

在希腊哨兵远远望见雅典卫城被攻占后，萨拉米斯岛附近的希腊联军又出现了动摇。一些伯罗奔尼撒的战舰纷纷开溜，认为抵抗无望。在这个大难临头之际，城邦们最先考虑的往往是自己的利益。科林斯同盟的海军将领召开了会议，多数海军将领们认为阿提卡已经不在防御范围之内。在联军会议投票时，占联盟多数的南方城邦倾向于做出有利于自己的部署。他们希望集中海陆力量保卫伯罗奔尼撒半岛，在柯林斯地峡构建新的海陆联合防线，保卫希腊的第三道天险。

雅典等地峡以北的城邦则急于收复失去的故土，这一矛盾在联军内部引发了争议。雅典的海军主将地米斯托克利极力反对这样的安排，情绪激动地为将领们分析利害：

首先，撤退到萨拉米斯岛和特罗增的雅典居民就有生命危险，雅典舰队将成为无本之木。

其次，科林斯地峡附近海面比较开阔，而萨拉米斯岛东面的海面比较狭窄，不利于波斯海军发挥船只体积和船只数量的优势。

再者，如果离开萨拉米斯岛，波斯人可以放心大胆的占用雅典附近的水域。甚至直接绕过地峡，用斯巴达流亡君主德玛拉图斯的策略，以两栖登陆攻击伯罗奔尼撒半岛沿海的各个地方。这样就让科林斯同盟在地峡的防守变得毫无意义。这一做法甚至可以彻底策反斯巴达的宿敌阿尔戈斯人，登陆的波斯军队还能策反黑劳士奴隶暴动。

这时，科林斯海军将领阿迪曼托斯，站出来嘲笑提米斯托克利是一个已经失去城邦的人，没有资格发言。地米斯托克利对此进行了驳斥，还威胁如果大家不听从他的建议，雅典人将把所有的人移民去西地中海建立一个更加伟大的城邦。伯罗奔尼撒人考虑雅典是舰队的核心力量，所以他暂时同意让舰队留在萨拉米斯。舰队依旧选择留在萨拉米斯岛附近。

在海军攻克雅典后，波斯人的海陆军也来到了萨拉米斯岛对岸。主要将领集中开会讨论如何作战。

波斯阵营中大致有两派意见。一派是主战派的玛尔多纽斯，希望波斯舰队主动出击，乘胜打败希腊海军。另一派的意见则以亚洲的哈利卡那苏斯（博德鲁姆）女王阿尔忒密西亚（阿尔忒弥西亚）为代表。她主张海军不能轻举妄动。根据自己对希腊人的了解，主张波斯不应该进行海战，因为海战不是他们的强项。整个舰队中民族成分复杂，水平良莠不齐，对爱琴海况也不熟悉。贸然行动会导致功败垂成，甚至让失去舰队的波斯陆军被困在欧洲大陆。

所以她主张舰船在希腊寻找港口休整，仅仅派陆军攻打伯罗奔尼撒半岛。这样伯罗奔尼撒人就会为保卫陆地而下船陆战。希腊人的海陆力量就被分化开来了，可以各个击破。作为希腊人的她也深知，城邦联盟十分脆弱。各邦国利益不同，所以十分容易收买。20年前的拉德海战和塞浦路斯陆战，希腊人就是惨败于波斯人分而治之的策略。她的父辈就是这样在伊奥尼亚大起义（爱奥尼亚起义）里战败。所以只需要足够的耐心，薛西斯完全可以复制父王大流士的胜利。

这个知己知彼的建议虽然深受薛西斯的赞赏，但波斯大王根本不可能这样实施。毕竟陆战费事费力，而此时已是深秋，地中海气候区的谷物收割已经完成。

地中海4-10月的通航季节也即将结束。如果不立即消灭对方的海上力量，就只能让舰队回国。但是这就给了希腊人以可乘之机，他们会趁机用舰队骚扰波斯驻军。如果不解散舰队，波斯人只能将船只拉上岸，放置在船寨和仓库里保养。这意味着桨手和水兵需要消耗大量的谷物和粮食，贫瘠的希腊半岛难以承受。

所以薛西斯决定综合二人的方案：在派陆军远征伯罗奔尼撒半岛的同时，派海军与希腊舰队决战。

按照之前的惯例，薛西斯开始在联军舰队中招降纳叛。他派人散布招降信，和波斯大王合作者可以得到慷慨的馈赠。对于敢于反抗的城邦，男子要被杀死或者卖为奴隶，女子要沦为妓女或者被收入后宫，男孩要被阉割供权贵享乐。

第二天夜里，波斯陆军沿着萨拉米斯岛对面的埃琉西斯大道，向着地峡进军。由于本土受到了直接威胁，伯罗奔尼撒半岛所有的同盟城邦都派了人手不分日夜地加固地峡长城。缺席的城邦是斯巴达的劲敌阿尔戈斯和它的一些附属城邦，他们已经死心塌地准备喜迎波斯王师了。一旦波斯人决定登陆伯罗奔尼撒半岛，阿尔戈斯很可能是第一个落脚点。

在波斯陆军的压迫下，阿尔特米西娅预料的情况果然出现了。前一天晚上希腊联盟会议决定让舰队留在萨拉米斯，这时撤回地峡的声音又甚嚣尘上。联盟将领们连夜召开的第三次将领会议，主张撤退和主张留下的双方都坚持自己的立场，会议陷入了僵局。位于地峡以北的雅典人、埃吉纳人和麦加拉人主张在萨拉米斯迎战，其他城邦则坚持自保。

雅典的主将地米斯托克利看到形势对迎战派不利，于是决定将计就计，利用波斯人的招降计谋迫使伯罗奔尼撒人在海面上迎战。他在向斯巴达主帅攸里比亚德斯阐明情况后得到默许后。于是派出家仆——有波斯血统的西琴诺斯，偷偷地坐船给波斯人送去假情报，说希腊海军已经手足无措了，要波斯海军马上包围萨拉米斯岛东西方向的海面，不要让希腊人逃走了。作为对“背叛希腊”的报偿，地米斯托克利很可能从薛西斯那里得到了赦免雅典的请求，倘若战败也可以为城邦留一条退路。当然在群情激奋，一致对外的关键时刻，这一交易还不能公开。

在听信了诈降情报之后，薛西斯心中一阵暗喜，心想屡试不爽的招降之计又要成功了。他连夜让埃及人舰队200的艘船绕行到萨拉米斯岛的西面，封堵希腊舰队出逃的海峡口。在腓尼基舰队的带领下，由伊奥尼亚人，卡里亚人，多利斯人等组成的舰队主力进入萨拉米斯海峡的东侧。他们背靠阿提卡海岸的波斯军营停泊，布满了萨拉米斯岛的东面海域，与希腊舰队隔海对峙。薛西斯还派了400名精锐步兵到萨拉米斯以东的普西塔列阿岛上驻守，以便和海军配合，捕杀落水的希腊士兵。

波斯人的封锁是在半夜完成的。除了攸里比亚德斯和地米斯托克利等人之外，其他的希腊人对此完全不知情，他们还在为是否撤到地峡去而喋喋不休。但是在昏暗的月光下和弥漫的水雾中，哨兵们已经察觉到了许多船只的划桨声。海面上传来异族语言的隐约喧嚣。

这时，地米斯托克利的政敌、流亡在外的寡头派政客阿里斯提德斯，突破波斯人封锁线乘船来到了萨拉米斯的联军舰队中。此人曾经被地米斯托克利用“陶片法”放逐，不久前被雅典公民大会召回，为国效力。国难当头，阿里斯提德斯不计前嫌，告诉地米斯托柯利最新的情报。地米斯托柯利对他坦言，波斯舰队就是他引来的，并委托阿里斯提德斯告诉希腊诸将，波斯人已经连夜封锁了海峡。正巧，1艘从波斯人那边投诚过来的希腊三列桨战舰也证实这个消息。所以其他将领们明白自己已经无路可退。这正是攸里比亚德斯和地米斯托克利想看到的。

当天夜里，希腊将士们聆听了地米斯托克利慷慨激昂的演说，鼓励将士们为人性中崇高的品质而奋战，为了自由而战。随后希腊人就在甲板上等待爱琴海的黎明。而波斯人为了准备给大王的战争表演，在甲板上彻夜无眠。

此时在战场上，希腊人集中了380艘战舰，而波斯方约有700-800艘各民族战舰。薛西斯王对此役非常有信心，甚至把自己的王座安置在阿提卡半岛南端的小山上。不仅带着随从和贵族们观战，还叫史官准备记下本方那些表现英勇的舰长。他亲自观战表面上是为了鼓舞士气，其实是担心军中的希腊人临阵变节。结果他担心的问题并没有发生，但他自认为的优势其实是极大的劣势。

公元前480年9月20日的清晨，霞光满天，红日初升。名垂青史的萨拉米斯海战正式爆发。由于希腊人为自由而战，波斯方面有国王在亲自督战，这注定会是一场恶战。

波斯方面的部署为：左翼是卡利亚人和亚洲的多利亚希腊人。位于波斯大王眼皮底下的右翼是腓尼基人。中间是伊奥尼亚希腊舰队。其中伊奥尼亚战舰与希腊联军的船只大同小异，甚至难分敌我。但是腓尼基船只是为了抗击地中海的风浪而设计的，龙骨更长、船舷更高、甲板更宽阔，可以搭载更多的战斗人员。船舷两侧有护栏保护，架满了五颜六色的盾牌，可以更好地保卫弓箭手。虽然这样的巨舰有利于跨海航行，但是在海况陌生而且海峡和礁石较多的爱琴海地区，效果会打折扣。

希腊舰队的部署是：斯巴达为了制衡新崛起的强国雅典，将雅典从最尊贵的右翼上撤下变成左翼。斯巴达战船居中指挥，把重要的右翼交给同是多里亚人的埃吉纳。部分雅典和埃吉那战舰停泊在萨拉米斯的港口作为后备舰队，随时准备支援前线。希腊步兵在萨拉米斯岛上防御，随时准备围攻搁浅的敌舰和上岸的敌军。为了同盟，雅典只能忍气吞声。

按照之前的计划，希腊人的行动以“诈败”拉开序幕。50艘科林斯战舰从薛西斯的眼皮底下向北划出地峡，欺骗在山上观战的波斯大王，让他相信希腊舰队已经不战自溃。但他们的实际任务是为希腊舰队把守阵型后方，防止波斯战舰前来包抄。在看到科林斯的战舰“溃逃”后，薛西斯大喜过望，于是他命令传令兵下令：舰队全军出击，加紧合围希腊人。

在晨光中发现了波斯海军后，希腊战舰开始倒划，一边诱敌深入，一边等待海峡内海风发生变化。海水涨潮时，才是向敌船发动冲击的大好时机。希腊人高唱着圣歌，桨手们在清脆的笛声中整齐划一地倒着划桨。薛西斯看到后自负无比，觉得希腊人已经胆怯了，急切地期待波斯舰队将敌人碾成粉末。波斯舰队在薛西斯的重赏激励和惩罚的威胁之下，争先恐后地前进。结果在外宽内窄的海峡中拥挤起来，船只的划桨互相拍打，船体互相碰撞，甚至有很多船桨被撞断。

在退到一定的位置后，希腊舰队明显感受到风向和海潮的变化。舰队司令当机立断，下令舰队出击。逐渐位于上风向的位置的希腊人接到号令，高呼着将波斯蛮夷逐出希腊的口号，开始绝地反击。这些爱琴海的子孙们开始整齐划一地向前划桨，朝着波斯舰队冲击。

最先接战的是希腊左翼的雅典人和波斯右翼的腓尼基人，紧接着是斯巴达人和伊奥尼亚人，最后希腊右翼才和波斯左翼搅在了一起。

当时海军主要的作战方式是用投射武器射击和用撞角冲撞。希腊人的青铜撞角在海水中若隐若现，如同攻城锤一般嵌入波斯战舰的船舷。船上的弓箭手、投枪手和投石兵们纷纷弯弓搭箭，投掷标枪。对面的敌舰上也有很多波斯人，米底人和斯基泰人与他们对射。在撞角嵌入敌舰的船体后，激烈的接舷战不可避免。

除此之外，希腊人的另一战术是两艘战舰相错而行，水手们突然收起与敌船之间的那一排桨，用青铜撞角撞断敌舰的船桨，从而使敌舰丧失机动能力。

在双方接战后，战舰们只能奋不顾身地自己拼杀，或者与旁边的两三艘船只一起行动。无论是薛西斯还是地米斯托克里，在战场上纵观全局的指挥是基本不存在的。在考验单舰战斗力和水手素质的过程中，薛西斯看到了非常不愉快的场景：

希腊方的优势越来越明显。因为他们提前休息充分，联军战士彼此间语言相通。而且船只灵活，更容易重新组织编队，所以愈战愈勇。波斯人却很难办到这一点。他们的水手彻夜未眠，体力消耗很大。而且船只的体型较大，转向不灵活，所以对顶撞战术的使用不及希腊人熟练，在海战中表现的比较笨拙。

海战中不利于波斯人的另一问题是战舰上的划桨手来自于各臣属民族，但是战斗人员和指挥者基本上是波斯人或伊朗语系民族。不到迫不得已，船上的希腊人等民族就不会投入战斗。由于海军士兵和划桨手有时语言不通，所以降低了波斯方面的指挥效率。

最后，虽然波斯人不缺乏优秀的骑射手，但是很难在短时间内适应海上生活。航海让他们出现了晕船问题，影响了射击的速度和精确度。在近距离接舷战中，希腊重步兵的投枪比波斯人的箭矢更加致命。一旦双方进行接舷战，船上的波斯士兵就凶多吉少。而一旦落水，这些不谙水性的游牧勇士就更是九死一生了。

战斗进行到下午，海峡的风向突然改变。一阵强烈的西风吹进海峡，导致了很多体积大、船舷高的腓尼基战舰颠簸不稳，发生侧翻。很多战舰因为失去了旁边战舰的掩护而露出侧舷，成为了灵活的希腊战舰施展撞击战术的绝佳目标。

由于双方都采用了三层桨战舰，而且两军中都有希腊人，所以观战者和参战者经常难辨敌我，会出现有意或者无意的误伤。比如阿尔忒弥西亚女王遭到了雅典战舰的追击，而友军战舰挡住了她的去路。发现这个友军又正好是她的政敌后，女王毫不犹豫地击沉了友军战舰，让雅典人误以为她是友军或者是投诚的伊奥尼亚人。此举反而被薛西斯大加赞赏：我军队里的妇女成了男人，而男人却成了妇人。

最终，波斯左翼的卡利亚人和多利亚人，率先被埃吉那舰队击退。希腊人的右翼开始合围波斯人的中线。在发现埃及舰队没有及时赶到预定地点包抄希腊人后，之前诈败的科林斯舰队也返回了战场，加入了雅典人对腓尼基船的攻击。处在波斯大王的眼皮底下的腓尼基人不敢有一丝怠慢，而位于中线的伊奥尼亚舰队更是全力以赴，与本土同胞打得不相上下。

当败下阵来的腓尼基人前来控告伊奥尼亚人击伤了腓尼基船只，背叛了波斯舰队时，伊奥尼亚人依旧在英勇作战。薛西斯亲眼看到一艘伊奥尼亚战舰将雅典战舰撞沉，而一艘埃吉那战舰又用撞角嵌入这艘伊奥尼亚战舰的船体。面对沉船的危险，伊奥尼亚人投掷标枪，挥舞投石攻击埃吉那人，成功地夺去对方的战舰。薛西斯看到这一幕后，反而认为是腓尼基人在有意诬陷，于是将投诉的腓尼基人斩首。

临近日落时分，希腊舰队逐渐锁紧包围圈，越来越多的伊奥尼亚船只和腓尼基船只从海峡南端夺路而逃。但是在萨拉米斯海峡的出口处，他们遭到了埃吉那战舰的截杀，十分狼狈地退出战斗。一直没有参战的埃及舰队看到已经无力回天，于是也灰溜溜地撤出了战场。

波斯人希望一战歼灭希腊海军的计划就此流产。波斯海军的统帅，也是薛西斯王兄弟的阿里亚比格涅在海战中阵亡。他一死，整个波斯海军马上陷入了群龙无首的状态。

希腊方面的损失则并不十分严重。由于希腊战士水性较好，落水之后能游回海岸或者得到友军搭救。但波斯人就没有这么幸运了。在如血的残阳中，阿里斯提德斯率领的雅典菁英重步兵登陆普西塔列阿岛，把昨晚来这里驻守的孤立无援的400波斯精锐屠杀殆尽，不留活口。算是为温泉关的300勇士血债血偿。

战后，不甘心失败的薛西斯在玛尔多纽斯的建议下，打算用商船建造横跨萨拉米斯海峡的浮桥，直接派陆军攻取萨拉米斯岛上雅典的临时政府，掠夺雅典人的家眷。但这一企图遭到了希腊海军的坚决抵制与还击。在弓箭，投枪和撞角的攻击之下，波斯浮桥迅速遭到摧毁。

虽然波斯海军被击退了，但是波斯陆军还是嚣张地放火烧毁了地峡的波塞冬神庙。但在斯巴达王克里奥布洛图斯的领导下，以斯巴达和科林斯为核心的陆军在10月初击败了攻打地峡长城的波斯陆军，再一次取得了抗战的胜利。萨拉米斯战役的胜果也得到了巩固。希腊人即将开始计划自己的反攻大计。

萨拉米斯海战扭转了整个希波战争的战局；第二年（公元前479），以斯巴达军团为核心的希腊联军又在普拉提亚之战彻底击败波斯陆军；从此战争的主动权完全被希腊人所操纵，最后不仅将波斯人彻底驱逐出欧洲，而且还解放了长久被波斯占领的小亚细亚沿岸各希腊城邦。公元前449 年，战争双方签订《卡里阿斯和约》， 持续约半个世纪的希波战争至此正式结束。

萨拉米斯海战的胜利，开创了雅典的黄金时代。在这个时代，雅典人取得了海上实力和商业方面的优势，他们的知识分子和艺术家们也取得了出色的成就——这就为西方文明奠定了基础。相反，萨拉米斯战役则是波斯帝国走向衰落的开始。从那以后，波斯人再也没能进犯希腊。在萨拉米斯战役以后的一个世纪，希腊人和马其顿人在亚历山大大帝的领导下，征服并占领了那个暮气沉沉的波斯帝国。

富勒的《西洋世界军事史》是如下描述这场战斗的：“决定性战斗是在希腊左翼方面打的。在那一方面的雅典人和爱吉拉人，沿着海岸向前划行，就在薛西斯的面前经过（他本人正站在皮拉斯河北的一个山丘上面，想在那里展望希腊舰队的投降）。然后转到腓尼基舰队的右面，把他们向波斯阵线的中央压迫，但希腊的右翼已经进展得太快，在那里看来好像腓尼基人已经受到了侧面的攻击。等到雅典人和爱吉拉人对于波斯中央部分的迂回，已经使波斯左翼又受到后方攻击的威胁时，胜利的波浪才逐渐向希腊的左翼传到右翼方面。于是伊奥尼亚人开始撤退，而他的撤退遂使这个已经苦斗了七八个小时的战斗告一结束。”

利德尔·哈特在其《间接路线战略》一书中表示了对阿提米西亚的肯定，他如下写道：“在波斯阵营里，只有一个人反对薛西斯关于立即发起战役的决定。这就来自哈利卡纳索斯的阿提米西亚。她建议放弃这次战役，而采取另外一个计划，使波斯舰队与陆军部队协同作战去进攻伯罗奔尼撒。她预料这样可以迫使伯罗奔尼撒联军的舰队面临威胁而逃回自己的港口，从而瓦解整个希腊舰队。她的建议看来是经过深思熟虑的，而且这一点也正是地米斯托克利所担心的”。

萨拉米斯海战是世界上第一次大规模桨船队之间的较量，也是世界海战史上以少胜多，以弱胜强的典型战例。

萨拉米斯海战的结果有力地证明了海军战略家和理论家艾尔弗雷德·塞耶·马汉的著名论断：“交通线支配着战争。”历史也更清楚地证明了这个事实。陆军离开本国去作战，如果没有坚强的补给线，那就是一支脆弱的陆军，它是不能生存的。那时补给就必须依靠水上交通，而只有海上战斗的胜利才能为取得陆地上的胜利创造条件。

战后，埃斯库罗斯这样描述这场萨拉米斯海战：

希腊的儿郎啊，为了你们祖先的坟茔，

为了你们的神庙，

为了你们的妻子儿女，

为了你们的一切而战吧。

现代希腊海军为纪念这一海战的胜利，于每年9月12日举行纪念庆典。