皇太極聽(tīng)說(shuō)明軍已經(jīng)完成了塔山、大凌河、錦州等城堡的建設(shè)，致信袁崇煥，橫加指責(zé)，語(yǔ)氣狂妄。五月中旬，皇太極借口明軍筑城屯田，而袁崇煥事前沒(méi)有通報(bào)，親自率軍征討，大凌河、小凌河的明軍棄城，皇太極揮師包圍了錦州城。寧、錦大戰(zhàn)打響。

《明史紀(jì)事本末》對(duì)這次大戰(zhàn)記述詳細(xì)：平遼總兵官趙率教和大將左輔、朱梅、監(jiān)軍紀(jì)用等人被圍在錦州城中，為了拖延時(shí)間，趙率教派人前往皇太極軍營(yíng)，皇太極盛氣凌人，憤然質(zhì)問(wèn)使者：“這里是我家地方，你們?yōu)槭裁丛诖诵蕹牵俊?/p>

皇太極派了使者跟隨進(jìn)城，勸說(shuō)守軍投降，趙率教說(shuō)：“要攻城只管攻管，不必多說(shuō)。”

天亮以后，后金軍隊(duì)兵分兩路，抬著挨牌和云梯，分別攻打北城和西城。明軍奮力反擊，“炮火矢石交下如雨”。從辰時(shí)戰(zhàn)到戌時(shí)，后金軍隊(duì)在城外丟下累累尸體，毫無(wú)進(jìn)展，只好退出五里結(jié)營(yíng)。第二天，后金騎兵環(huán)城而行，在爪籬山包圍了山海總兵官滿桂派來(lái)的援兵，滿桂和總兵官尤世祿隨后率兵趕到，與八旗軍激戰(zhàn)。

皇太極暫時(shí)解除對(duì)錦州的圍困，向沈陽(yáng)征調(diào)援軍。這期間，身在寧遠(yuǎn)的袁崇煥汲取廣寧潰敗的教訓(xùn)，命令寧遠(yuǎn)守軍按兵不動(dòng)，只派尤世祿和祖大壽率領(lǐng)四千精兵，繞到八旗軍后方襲擾，同時(shí)出動(dòng)水兵向東進(jìn)軍，威脅敵后。山海關(guān)內(nèi)的明軍也做出相應(yīng)的調(diào)動(dòng)。

八旗軍援兵趕到，皇太極分兵攻打?qū)庍h(yuǎn)。袁崇煥采用從前的戰(zhàn)術(shù)，依靠堅(jiān)城重炮進(jìn)行防守，自己和劉應(yīng)坤、畢自肅在城墻上拒守，滿桂、尤世祿和祖大壽幾位大將在城外結(jié)陣拒戰(zhàn)。

皇太極下令八旗軍沖擊明軍大營(yíng)，三位大貝勒都認(rèn)為不可。這讓皇太極大怒，這是他登臨大位以后第一次親自出征，錦州城下的挫敗讓他十分惱怒，他不能再忍受任何的失敗。于是命令眾人披戴盔甲，自己率領(lǐng)阿濟(jì)格等人催馬向前，擊潰滿桂的前鋒，一路追殺到寧遠(yuǎn)城下。

各位貝勒來(lái)不及穿戴盔甲，匆匆跟隨向上。混戰(zhàn)中，濟(jì)爾哈朗等多人受傷，雙方死傷慘重，積尸布地。

錦州方面，八旗軍只留下少量軍力監(jiān)視，趙率教趁機(jī)主動(dòng)出戰(zhàn)，擊潰敵軍。鑲黃旗游擊將軍覺(jué)羅拜山、備御巴希戰(zhàn)死。皇太極擔(dān)心被明軍截?cái)鄽w路，匆匆從寧遠(yuǎn)撤兵，回去繼續(xù)攻打錦州。這一次八旗軍依然沒(méi)有收獲，士卒死傷累累，皇太極無(wú)奈撤回沈陽(yáng)，期間毀掉了大凌河、小凌河二城。

寧、錦之戰(zhàn)持續(xù)近一個(gè)月，八旗軍損失許多士卒，最終沒(méi)能拿下錦州城。這是繼寧遠(yuǎn)挫敗之后的又一次挫敗，八旗軍把失敗歸于天氣酷熱。

寧、錦大捷當(dāng)中，表現(xiàn)最突出的是兩位總兵官，即山海關(guān)的滿桂和錦州的趙率教，滿桂加為太子太師。袁崇煥卻受到許多批評(píng)，批評(píng)他坐視錦州被圍卻按兵不動(dòng)，批評(píng)他暮氣沉重。當(dāng)年寧遠(yuǎn)之戰(zhàn)，八旗軍攻城受挫，分重兵越冰攻打覺(jué)華島，如果袁崇煥能像趙率教一樣靈活敢戰(zhàn)，出城襲擾，覺(jué)華島上的慘劇興許不會(huì)發(fā)生。

袁崇煥很清楚，北京方面這些批評(píng)的背后是魏忠賢對(duì)自己的不滿。袁崇煥想要加以補(bǔ)救，建議仿效其它地方，在寧遠(yuǎn)為魏忠賢建造重視祠。

這種討好的作法效果不大，袁崇煥只好請(qǐng)求歸鄉(xiāng)養(yǎng)病。在一篇長(zhǎng)文中，他詳細(xì)說(shuō)明了自己關(guān)于遼東事務(wù)的想法，提出“守為正著，戰(zhàn)為奇著，款為旁著。以實(shí)不以虛，以漸不以驟。”

在許多方面，袁崇煥與熊廷弼的思路是相似的，兩個(gè)人的差別在于：袁崇煥更有積極進(jìn)取之心，對(duì)于遼東的未來(lái)更為樂(lè)觀。

朝廷客套地挽留幾次，七月袁崇煥離職，由王之臣出任督師兼遼東巡撫。王之臣一慣賞識(shí)滿桂，派他鎮(zhèn)守寧遠(yuǎn)。二人召收蒙古的炒花各部，所以滿桂麾下有許多蒙古士兵，頗有戰(zhàn)斗力。