到山海关后，袁崇焕抚定哈剌慎诸部，深夜进驻中左所(距山海关约四十里)。在孙承宗支持下，他在天启四年(1624年)重筑宁远城，使这个原本的堡垒小城，俨然成为关外重镇，防守设施极其完备。
果不其然，天启六年(1626年)开春，努尔哈赤亲率六万后金精兵，矛戈一新，直向宁远杀来。此城位于辽西走廊中段，西距山海关一百公里左右，东距沈阳三百公里，北依高山，南濒大海，实为通往山海雄关的咽喉所在。
此次出兵，后金号称二十万。努尔哈赤抵达宁远后，先招降袁崇焕。
袁崇焕笑谓使者：“二十万大军，没那么多吧，听说只有十三万，我大明将士，又有何惧！”然后，他率大将满桂、祖大寿等人集体招集将士，誓以死守。为激唤忠义之气，袁崇焕热血为书，亲执牛酒，遍拜将士。明军上下思愤，踊跃效死。
于是，在袁崇焕精密布置下，明军尽撤城周百姓入城，坚壁清野，并在城上安罩了当时最为先进的西洋“红夷大炮”十余门。值得一提的是，宁远城内，明军只有兵力不到二万人。
见劝降不成，努尔哈赤下令后金军进攻。一时之间，后金大辫子兵蔽野而来。他们群涌向前，先推楯车，依次弓箭手、车兵、重铠铁骑，坚实而又杀气腾腾往城墙方向移动。
袁崇焕镇静淡定，手挥令旗，明军发炮。震耳欲聋之间，炮弹在后金队伍中开花，坚厚高大的楯车以及周遭的推车后金士兵顿时间被炸成木肉混合的屑沫，红雾狂飞。
即使如此，后金兵仍奋不顾死，蚂蚁一样踊至城下，玩命挖凿城墙。幸亏天寒地冻，宁远城多处城墙砖石虽然穿，但冻土坚实，没有垮塌下来。
