皇太极听说明军已经完成了塔山、大凌河、锦州等城堡的建设，致信袁崇焕，指责他，语气傲慢。5月中旬，皇太极以明军筑城屯田为借口，但袁崇焕事先没有通知，亲自率军征讨。大凌河、小凌河的明军弃城，皇太极挥手包围锦州城。宁锦战争开始了。
《明史纪事本末》详细描述了这场战争:平辽总兵官赵率教和将军左辅、朱梅、监军纪律等人被围在锦州。为了拖延时间，赵率教派人去皇太极军营。皇太极霸气十足，愤然问使者:这是我家的地方。你为什么在这里修城？
皇太极派使者跟进城市，劝说守军投降，赵率教道：要攻城只管攻管，不用多说。
黎明后，后金军分两条路，举着牌和梯子，分别攻打北城和西城。明军奋力反击，炮火矢石如雨。从晨战到徐时，后金军在城外留下了疲惫的尸体，没有任何进展，不得不退出五里结营。第二天，后金骑兵环城而行，包围了山海总兵满桂派来的援兵。满桂和总兵尤世禄随后率兵赶到，与八旗军激战。
皇太极暂时解除了对锦州的围困，并向沈阳征兵。在此期间，宁远的袁崇焕从广宁的崩溃中吸取了教训，命令宁远的守军保持不动。他只派尤世禄和祖大寿率领4000名精锐士兵到八旗军后面进。同时，他派水兵向东进军，威胁敌后。山海关的明军也做出了相应的动员。
八旗军援兵赶到，皇太极分兵攻打宁远。袁崇焕采用以往的战术，依靠坚城重炮进行防守。他和刘应坤、毕自肃在城墙上拒绝了。满桂、尤世禄和祖大寿的几位将军在城外拒绝了战争。
皇太极命令八旗军冲击明军大营，三位大贝勒都认为这是不可能的。这让皇太极很生气。这是他登上大位后第一次亲自出征。锦州城下的挫折让他非常生气。他再也受不了任何失败了。于是命令大家穿上盔甲，带领阿济格等人催促马前进，击败满桂前锋，一路追到宁远城下。
贝勒来不及穿盔甲，赶紧跟着上去。混战期间，济尔哈朗等多人受伤，双方死伤重重，积尸布地。
在锦州，八旗军只留下了少量的军事监视，赵率教抓住机会主动战斗，击败了敌人。黄旗游击队将军觉罗拜山，准备巴希战死。皇太极担心被明军切断，匆匆从宁远撤军，回去继续攻打锦州。这一次，八旗军仍然没有收获，士兵，皇太极别无选择，只能撤回沈阳，摧毁了大凌河和小凌河。
宁锦之战持续了近一个月，八旗军失去了许多士兵，最终未能赢得锦州城。这是宁远挫折后的又一次挫折。八旗军把失败归咎于炎热的天气。
在宁、锦大捷中，最突出的表现是两位总兵官，即山海关满桂、锦州的赵率教，满桂加为王子太师。袁崇焕受到了很多批评，批评他坐在锦州被包围，却一动不动，批评他暮气沉重。宁远战役中，八旗军攻城受挫，分重兵越冰攻打觉华岛。如果袁崇焕能像赵率教一样灵活敢战，出城袭击，觉华岛的悲剧可能不会发生。
袁崇焕很清楚，魏忠贤对批评的背后是魏忠贤对自己的不满。袁崇焕想补救，建议模仿其他地方，在宁远为魏忠贤建一座重视祠堂。
这种讨好的做法效果不大，袁崇焕不得不要求回家养病。在一篇长文中，他详细解释了自己对辽东事务的看法，并提出守为正，战为奇，钱为旁。以实不以虚，以渐不以突。
在很多方面，袁崇焕和熊廷璧的想法是相似的。两者的区别在于袁崇焕更积极，对辽东的未来更乐观。
朝廷礼貌地保留了几次。7月，袁崇焕辞职，王之臣担任辽东省督察、督察。王之臣习惯于欣赏满桂，并派他守卫宁远。他们召集了蒙古的炒花部门，所以满桂手下有很多蒙古士兵，战斗力很强。