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努尔哈赤生前曾规定后金国应实行八和硕贝勒共议国政，不要立强有力者为主。努尔哈赤又没有留下立嗣的遗嘱，所以由谁来继承后金国汗位，便成为当时满洲贵族内部一个很尖锐的问题。努尔哈赤在称汗以前曾仿照汉族立嫡长子的制度，立长子褚英为继承人，协助他执掌国政。在立褚英之前，他曾考虑到褚英为人“从幼心胸狭隘，肯定不会宽大为怀地抚养国人”
，但为了避免废长立幼引起的麻烦，仍希望褚英执政之后有所改正。但是，褚英反而利用他执政的权力，强迫他的四个弟弟（代善、阿敏、莽古尔泰、皇太极）与五大臣（费英东、额亦都、何和礼、扈尔汉、安费扬古）向他立誓，共同对付努尔哈赤。后来，甚至于暗中书写咒语，诅咒努尔哈赤出征失败或早死，终被处死。于是努尔哈赤又打算指定次子代善为自己的继承人，佐理国政。代善也是恃强凌众，诸贝勒大臣都非常怕他，甚至于努尔哈赤的宠妃大福晋乌拉纳喇氏也要向他讨好，并且关系暧昧。天命五年（1620）被努尔哈赤的小福晋岱因札告发，纳喇氏被逐，代善也被取消了继承人的地位。天命六年（1621）九月，努尔哈赤又打算立皇太极为自己的继承人，但皇太极为人内多猜忌，引起诸贝勒对他的戒心，终因阿敦阿哥（努尔哈赤从弟）从中挑拨诸贝勒之间的关系而作罢
。天命七年（1622）三月，努尔哈赤规定八和硕贝勒共议国政的办法。所谓八和硕贝勒共议国政，就是一切军国大事，均由八和硕贝勒共同议处，国汗只能服从，不能反对，连国汗也应由八和硕贝勒任命。并特别告诫，不要选豪强之人为主。其目的是防止诸子中强有力者继承汗位后恃强自恣，不采纳众人的意见，欺凌其他幼小兄弟。实际上这样的意旨很难实行。虽然努尔哈赤在位时，有八和硕贝勒共议国政之制，但努尔哈赤以父汗的地位进行统治，形成一个自然的向心力，能有效地处理各项军政事务，应付迅速变幻的形势。但在努尔哈赤死后，后金国选择一个怎样的君主，是由有雄才大略者为君，还是选择一个无所作为者主其位，就成了面临着的重要抉择。
当时八贝勒中，势力最强者为代善，其次便是皇太极。代善与其兄褚英为努尔哈赤元妃佟佳氏所生，他很早就随父东征西战，曾赐号古英巴图鲁（朝鲜称贵荣介或贵盈哥），在八旗中领有两红旗。皇太极为努尔哈赤第八子，叶赫纳喇氏所生，勇敢善战，长于计谋，为诸贝勒所不及，亦因其母早死，很受努尔哈赤的钟爱，领有正白一旗。代善本可以继承汗位，但他为人庸劣，在与大福晋的关系被揭露后，本人已无奢望，转而拥戴皇太极。史载于努尔哈赤身死的当日，代善的长子岳托、三子萨哈廉找他说：“国不可一日无君，大贝勒皇太极才德冠世，深得人心。”代善当即表示，“此吾夙心也，汝等之言，正合吾意”，遂与二子共议作书。次日诸贝勒大臣聚于朝，代善以拥戴皇太极为君之书出示大贝勒阿敏、莽古尔泰及诸贝勒等，众皆称善，“议遂定”。
当时对皇太极之继位威胁最大的是努尔哈赤的大妃乌拉纳喇氏，她曾为努尔哈赤生下三个儿子阿济格、多尔衮和多铎。努尔哈赤在敕谕八和硕贝勒共议国政时，特别偏爱这几个幼子立为八王，晚年曾为之分拨牛录。天命十一年（1626）八月十一日未时，努尔哈赤在离沈阳四十里之叆鸡堡逝世，享年六十八岁，皇太极为借机扫除其继位路上的障碍，于当夜初更灵柩运进沈阳后，便向诸贝勒宣称努尔哈赤遗言大妃纳喇氏为人心术不正，必有扰乱国政之忧，令于其身死之后“必以之为殉”。大妃迟疑不肯，诸贝勒便相逼说：“先帝有命，虽欲不从，不可得也。”
就这样于十二日辰时大妃被迫自殉，前后历时仅一日。次日代善即与阿敏、莽古尔泰等拥立皇太极继承了汗位。
皇太极在接受汗位时曾说：“皇考无立我为君之命，若舍兄而嗣立，既惧弗克善承先志，又惧未能上契天心，且统率群臣，抚绥百姓，其事綦难。”
此虽是虚与谦让之辞，但皇太极是在代善父子及诸贝勒拥立下继承后金汗位的则是事实。努尔哈赤死后一天，后金便选择了一个有力的领袖，来继承努尔哈赤的事业，这对以后的发展有很大的关系。天命十一年九月初一，皇太极宣布正式即汗位，明年改元天聪。
皇太极即位以后，面临的形势是，内部辽东地区的民族矛盾特别尖锐，广大汉民包括汉官不堪后金的战争屠杀和野蛮的掠夺政策，大量逃亡和揭竿反抗，辽东地区长期处于动乱不安之中。外部则是“四临逼处，素皆不协”
。西方的蒙古喀尔喀部在与后金订盟以后，又背盟接受明朝的赏金，屡次袭击后金，掠夺财物牲畜，察哈尔部林丹汗正在挥兵西向，横行漠南，企图统一蒙古诸部与后金抗争，也接受了明的赏金，曾声称要助明收复广宁。东方的朝鲜国，始终与明站在一起反对后金，自天启二年（1622）明辽东巡抚王化贞派游击毛文龙从海上袭击了镇江以后，据有了皮岛（今鸭绿江口东南之朝鲜椴岛），成为明朝在海上对后金斗争的另一条战线。朝鲜给明兵提供基地、粮食，接纳辽东逃人，使后金丧失大量的劳动力。在明朝方面，宁远之役后，明兵乘胜进据锦州、右屯卫、大凌河诸城，图谋收复辽东。针对这一系列的问题，皇太极采取了如下几项重大措施。
第一，调整汉满关系。皇太极在他即位后的第五天即下令：凡国中汉官汉民从前有私欲潜逃与奸细往来者，事属已往，虽有举首，概置不论。今后唯有已经在逃而被缉获者论死，欲逃而未行虽被举首，亦置不论。两天后又宣布：停止一切筑城兴工之役，以后凡有颓坏者止令修补，不复兴筑，使人民专勤南亩。其屯庄田土，八旗移居已定，今后不再迁徙。务使各安本业，无荒耕种。满洲汉人毋得异视，凡讼狱、差役须划一均平，诸贝勒大臣并在外驻防之人及贝勒下牧马管屯人，有事往屯庄，各宜自备行粮，不许擅取民间牛羊鸡豚，取者罪之，禁止边外行猎。不久更宣布：按满洲官品级，每一备御止给八名壮丁，以供使令，其余汉民分屯别居，编为民户，令汉官清正者管辖，禁止满官属下人无故勒索汉官马匹鹰犬等物。这些措施使一度紧张的满汉关系，得到了缓和，“由是官民大悦”。
第二，重新任命八旗大臣，规定八旗大臣的权限，加强汗对八旗的指挥权力。原先八旗每一旗设固山额真一，梅勒额真二，在八旗之外又有议政听讼五大臣，札尔固齐即断事官十人。现在每旗仍设总管大臣一人为固山额真，总管一旗事务，称八大臣，参加八贝勒会议国政，每旗佐管大臣二人为梅勒额真，协助总管大臣赞理旗务，审理诉讼。每旗增设调遣大臣二人，专门负责出兵驻防，随时听取调遣任务。
皇太极通过重新任命八旗大臣，将自己原先为和硕贝勒时所领的正白旗改为正黄旗，将镶白旗改为镶黄旗，由他这位国汗自领。将阿济格、多尔衮、多铎从努尔哈赤继承下来的镶黄旗改为正白旗，正黄旗改为镶白旗
。皇太极通过这个改变扩大了汗的势力。
第三，东征朝鲜和暂时与明议和。后金是在对周围势力的斗争不断取得胜利的基础上发展壮大起来的，要巩固它的统治，也必须不断对外进行新的征服，以通过俘虏人口、掠夺财物来进一步充实自己。皇太极就曾公开说：“满洲蒙古向以资取他国之物为生。”
所以皇太极在处理了国内亟待解决的一些问题之后当即向外出兵。当时他首先征讨的目标是朝鲜。对明则提出了议和的主张。不过对明之议和，只是为了掩盖出兵朝鲜的军事行动，对明进行麻痹，使之不能及时援助朝鲜，并借以刺探明朝的内部情况，向明勒索财物。他是准备在征服朝鲜以后再西与明争。努尔哈赤在取广宁以后未能进军山海关，皇太极认为这是一个很大的失策。努尔哈赤在宁远的失败也被认为是下辽东后三年没有出征，致使兵骄将惰，丧失斗志的结果
。皇太极即位时35岁，正当年富力强，有很大的进取精神。
在明代，李氏朝鲜是明皇朝的属国，对明形式上奉正朔、请册封，实际上明朝对朝鲜的内部事务很少干涉，朝鲜完全是一个独立的国家，双方友好往来并进行着经济和文化方面频繁交流。在万历二十年（1592）朝鲜遭到日本丰臣秀吉十五万大军的侵略，王京沦陷，全国八道尽失，国王李昖逃至义州，向明廷求救。明朝即派兵援朝，抗击倭寇，前后历时七年“丧师数十万，糜饷数百万”
。自此以后朝鲜与明朝的关系就更为密切了，李氏王朝称明为“父母之邦”，重要国事必请命明朝，一方面为了表示对明朝的尊重，一方面也是假借大国的名义，以加强他对国内的统治。所以当努尔哈赤起兵反抗明朝时，朝鲜也能和明朝站在一起钳制努尔哈赤。万历四十七年（1619）萨尔浒之战，西路明军大败，南路朝鲜军队在富察之野被迫投降，投降后都元帅姜弘立副元帅金景瑞等被扣留，兵卒大部被屠杀，由此后金与朝鲜由“本无仇怨”
也形成了严重的对立。努尔哈赤很想利用朝鲜战败的机会，把朝鲜拉过去共同反对明朝，却遭到了朝鲜的拒绝。在后金下辽沈以后，大量辽民逃往朝鲜。天启元年（1621）七月，明将毛文龙又从朝鲜西部袭击了后金据有皮岛后，招诱辽民前后约十数万，在朝鲜西部铁山一带屯种，并不断派兵从沿海各岛或沿鸭绿江深入辽东内地进行袭击。后金与朝鲜的关系更进一步恶化。后来后金曾几次派兵进入朝鲜境内，恐吓朝鲜交出毛文龙，与明断绝关系。朝鲜虽然自知国小力弱，但仍把希望寄托在明朝对后金的斗争获胜上，没有答应后金的这些条件，继续给驻在朝鲜的毛文龙军队以各种粮饷接济。明政府便利用这种情况，将朝鲜直接置于自己对后金的整个战略部署之内。当时明朝由于陆上在后金的进攻面前节节败退，一筹莫展，相当一部分人把希望寄托在朝鲜援助毛文龙从海上出奇制胜上。所以明廷先后派钦差大员监军副使梁之垣、翰林院编修姜曰广、工科给事中王梦尹和内官王敏政、胡良辅等去朝鲜颁诏和去皮岛视察，要朝鲜积极配合明军作战。
在努尔哈赤时期，后金由于当时自身的内部矛盾，并没有对朝鲜采取军事行动。而皇太极即位以后，急于改变后金的不利处境，先向弱者下手，决定东征朝鲜。天命十一年十月，努尔哈赤死后不久，汉人刘兴祚（亦名刘爱塔）就密报给在朝鲜的明将徐孤臣说：“奴酋死后，第四子黑还勃烈（皇太极）承袭，吩咐先抢江东以除根本之忧，次犯山海关、宁远等城。”
天聪元年（1627）正月初八，皇太极趁江水冰合时期，派阿敏和济尔哈朗、岳托等统兵三万，以朝鲜叛臣韩润与降将姜弘立为向导出征朝鲜。出兵时皇太极说：“朝鲜屡世获罪我国，理宜声讨，然此行非专攻朝鲜，明毛文龙近彼海岛，纳我叛民，故整旅往征，尔等两图之。”
所以此次出兵，并不是单纯为了征服朝鲜，也是为了驱逐毛文龙，是服从于后金对明斗争的总方针的。
初八日，后金兵从沈阳出发，十三日夜渡鸭绿江，第二天袭取了义州。然后兵分三路，一路向铁山攻毛文龙，一路从宣州攻郭山、定州，直南向平壤，一路沿江而上至昌城。当时毛文龙在义州昌城安州都有驻兵。对后金此次进兵，朝鲜政府与毛文龙都丝毫没有防备，所以损失惨重。如义州城内明兵及朝鲜兵被杀者数万。铁山的明兵和屯种的辽民也大遭杀戮。据满人记载，俘明参将一、游击一、都司三
。据毛文龙报称，十六日、十七日后金军攻云从岛，虽未能进入，而明兵伤亡也达七百余名，都司毛有见、毛有德着箭身亡。
十八日后金军即攻克了朝鲜北部的军事要地郭山郡的凌汉山城，二十日渡清川江，进攻安州。安州节制使南以兴，防御使金浚婴城固守，后城陷自焚死。平壤城守官兵六七千人，见安州城陷，缒城而逃殆尽。后金军在安州休息了四天，二十六日即至平壤，同日南渡大同江，二十七日至中和，二月初五至黄州，初七日又进至距朝鲜王京汉城二百里之平山。
面对这种情况，朝鲜王廷大惧。国王李倧让一部分官吏护送世子到南方的全罗道全州去，自己则逃入王京西海之江华岛中，一方面派人向明廷告急，一方面遣使与后金讲和，以缓其师。最后则在外无援兵可恃，内已无险可守，兵民四处逃散的情况下，与后金订立了城下之盟。最初后金要求的条件是朝鲜与明朝断交，驱逐毛文龙，与后金修好，结为兄弟之邦，称金国为兄，并向后金赠送大量犒军礼物，然后后金退兵。朝鲜则坚持不肯与明断绝关系，至于犒军礼物则答应尽其所有进行搜刮。并提出了“事大以诚，交邻以睦”的政策，事大即尊奉明朝，交邻即与后金交好，它认为两者是“并行不悖”的
。结果在后金的谈判使者汉人刘兴祚的折中与斡旋下达成协议：朝鲜与明朝的关系不变，朝鲜国王送宗室一人入质，保证与后金和好，年赠岁币，双方各守封疆。于是朝鲜派宗室原昌君李觉带马一百匹、虎豹皮一百张、绵细绢四百匹、布一万五千匹，于二月十四日送于平山后金营中，作为议定和好之礼。
三月三日刘兴祚、库尔缠代表后金诸贝勒和八旗大臣与朝鲜国王诸大臣誓于江华岛，此即所谓江都之约。其中主要内容为：两国和好，各遵誓约；各守封疆，不许记仇，不得互相兴兵侵犯，朝鲜不得整理兵马，兴建城堡等。和议既成，后金即开始退军。但当时后金军内部意见并不统一。岳托、济尔哈朗等虑及久在朝鲜，深恐明军趁虚而入，所以急于议和后退军。而阿敏则意欲久留。阿敏借口自己并未亲自与盟，在退军时纵兵大掠三日，抵平壤后又强迫朝鲜王弟李觉与之盟誓，此即所谓平壤之约。其主要内容为：朝鲜每年应送后金礼物，对待后金的使者应与明朝使者同等恭敬，不得巩固城廓整顿兵马对后金怀有恶意，后金所获剃发逃人，如逃来朝鲜不得容留。违背上述条款，后金将再度讨伐朝鲜。由于江都之约与平壤之约出入很大，后金执平壤之约，朝鲜执江都之约，发生了很大争执。
后金以防毛文龙为名，在义州留驻防兵一千，蒙古兵二千，其余大军于四月初八携朝鲜王弟李觉渡江撤离，十八日回至沈阳。后金通过第一次征朝鲜之役，获得了大量的财物和人口。当时辽东大饥，斗米值银八两，人相食，后金把从朝鲜夺来的东西运回辽东。据朝鲜官员于当年五月报称，仅在清川以南、平壤、江东、肃州，三登六邑被虏人口男妇可查出者为四千九百八十六人，清川以北，毛文龙属下力量被俘者，还未统计在内
，其牲畜财物被掠者更不计其数。从此后金每年都可以从朝鲜获得大量财物作为年礼。后金还借盟约，要求开市贸易，从而缓和了它因与明朝战争贸易停止所造成的物资奇缺的状况。
这次战役之后，朝鲜便成为一个不许设防的国家，后金可以随时进入进行钳制和监视。朝鲜处于后金与明朝两大之间，一方面要通和于后金，忍受后金的各种勒索与骚扰，一方面要事大于明朝，供应毛文龙的各种不时需求。在后金深入朝鲜时，毛文龙号称拥众十几万，躲在皮岛，不敢出来援助，反而说朝鲜人勾引后金来谋害他。在后金军退出朝鲜以后，毛文龙又大肆杀掠被剃发的朝鲜人，诡称阵杀金兵以冒功。朝鲜的处境更困难了。
这次战役也削弱了明朝的力量。原在义州、昌城和安州等地驻守的明兵全被后金摧毁。天聪元年九月后金从义州撤兵时又提出不许毛兵上岸。此后后金几次过鸭绿江从义州进入铁山，袭击明兵，使明兵无法在朝鲜西部立足，只能退居海岛。
朝鲜称此役为“丁卯虏乱”。它与后金订约是被迫的，为了缓一时之祸。从此后金与朝鲜的矛盾不是缓和了，而是进一步尖锐了，朝鲜仍然希望依靠明朝的力量以雪此大辱，所以对后金的态度时有变化。在通市、明兵上岸、索还逃人、岁币等问题上双方经常发生尖锐的争执。这种状况直至崇德元年（1636）第二次战争将朝鲜完全降为清的属国才发生了变化。
皇太极与明朝议和，开始于明辽东巡抚袁崇焕派人吊唁努尔哈赤之死。宁远之役以后，明朝开始了辽东的整顿和恢复工作。努尔哈赤之死，明朝认为这是一个大好机会，又听说努尔哈赤死后几个儿子也有矛盾，便想趁机探测后金的虚实，十月，袁崇焕就派了五台山僧李喇嘛和都司傅有爵、守备田成等一行三十四人到沈阳，以吊唁努尔哈赤之死为名执行这一计划。袁崇焕的这一行动，出乎皇太极的意料之外，后金与明交战十年，双方完全处于敌对之中，明朝把后金视为叛逆，拒绝一切往来。现在袁崇焕突然遣使来沈阳吊丧，皇太极便认为这是明朝在屡战屡败丧师失地之后愿意讲和的一种表示，也想借此了解一下明朝的真正意图，所以对待明使非常礼遇。十一月，皇太极即派方吉纳、温台什等七人随李喇嘛往报致谢，书称“大满洲国（应为大金国）皇帝致书于大明国袁巡抚”
，正式提出了两国议和的主张。
十二月中旬，后金的使者到达宁远，据明人记载，后金的使者态度非常恭顺，“一如辽东受赏时，三步一叩头”、“跪投夷禀”，称袁崇焕为“老大人”
，但国书仍用金国年号。袁崇焕依照过去建州属夷朝贡旧例，赏以酒食，将书退回，令其更改。后金使者往返于沈阳与宁远之间者三次，将国书中大金国“皇帝”改为“汗”，与蒙古虎墩兔（林丹信佛，自称呼图克图，明人呼之谓虎墩兔或虎酋）对明自称者相同，但仍未去掉金国年号
。天聪元年正月初八，后金派阿敏率兵三万征朝鲜的当天，又遣使赍书至明。书中主要内容有：一、申明后金兴师反明是由于历来备受明驻辽东官员的欺凌，所谓七大恨所致。所以明金之间的战争，曲在明，直在金，后金据有辽东是出自天赐，是合法的，明朝应该承认。二、若两国和好，明应以金十万两、银百万两、缎百万匹、毛青布千万匹作为和好之礼。然后每年后金给明东珠十颗、貂皮千张、人参一千斤，明给后金金十万两，银十万两，缎十万匹，毛青布三十万匹。后金的这些要求，反映了后金国内急需物资和传统的对外掠夺政策。袁崇焕接信后，于三月五日又派杜明忠随金使方吉纳、温台什到沈阳，致书皇太极，承认“往事七宗，汗家抱为长恨者”事出有因，但是这些不愉快的过去，皇上与汗应并忘之。后金如果要与明朝议和，应该归还辽东土地，送回被虏男女人口。至于要求的岁币，明朝可以给，但数量应该裁减。后金还应即速撤回征朝鲜之师，以表示和议之诚。此后后金应该“恭敬大明皇帝”，“宣扬圣德，治理边务”
，即一如往昔，替大明看边，朝廷自有优厚赏赐。双方的条件相距太远，便决定议和不能成功。
四月，当后金军在朝鲜完全获胜，朝鲜国王被迫与之订立城下之盟后，皇太极对明的态度便突然强硬了。四月初八日复书袁崇焕一一驳斥了明方提出的条件，信中说岁币可以酌减一半，但辽东的土地不能退，人口不能还。又说关于往返书信的格式可以规定为明帝比天低一格，后金汗比明帝低一格，明官比后金汗低一格，若用其他写法，后金将拒绝明方来信。此外，后金兵进入朝鲜，事实上首先是寻找毛文龙与明兵作战，征朝鲜是其计划征明的一个重要部分，但信中却称后金出兵朝鲜与明无关。正在这时，后金发现了明兵在修筑塔山、大凌河、锦州诸城，立即停止遣使，只让明使给袁崇焕带了一封信，指责明朝一方面遣使假意讲和，一方面趁机修筑城郭，是“不愿和平而愿战争”！“如战争不休，天眷佑我将赐我北京，明朝的皇帝自己败走南京，他的名声会怎样”。
四月十八日，征朝鲜大军回到辽东，五月初三，皇太极便亲率大军开往锦州与明兵作战，此次议和终告停止。
这次议和是明金交战以来的第一次议和，对当时的形势以及以后都有相当的影响。在后金方面，努尔哈赤新故，内部矛盾重重，皇太极即位以后欲有一番新的更张，但立刻大举出师仍有一定的困难，故而遣使议和。在明朝方面，袁崇焕欲借宁远之胜以后、努尔哈赤新死之机，先巩固宁锦，再相机进图辽东。袁崇焕没有想到后金正趁此机会东征朝鲜，所以在朝鲜向明告急时，袁崇焕便受到了朝臣们的弹劾，后来锦宁之役明朝虽取得了胜利，而袁崇焕却被迫去职。
锦州、宁远在明金之间的军事斗争中有特殊重要的地位。因为这一地区是辽东通往关内的交通要道，其地西北依山，东南面海，为一狭长走廊，无论是后金继续南下进攻，或是明朝东进恢复辽东，都要通过这一地区，故为双方必争之地。最初明军在广宁之役失败以后，是划关而守还是出关而守，意见极不一致。自从袁崇焕在宁远筑城、于天启六年（1626）春打退了努尔哈赤的进攻，升任辽东巡抚，明朝便加强了在山海关外的军事部署。当时在宁远、前屯卫、中右所、中后所四城屯兵六万，马三万，商民数十万。袁崇焕根据明军不利于野战但又长于火器的特点，提出了“凭坚城、用大炮”，以守为主，“且守且战，且筑且屯”，“在实不在虚”的渐进政策
。但是从宁远以南至山海关长二百余里，宽不过三四十里，到山海关附近宽才四五里。兵民数十万，地险人稠，无以为耕，给养全靠内地供应。而中左所（塔山）以东渐宽，与锦州、大凌河、右屯卫四城相连，可以容纳大量兵民屯种，减少内地供应。所以袁崇焕在遣喇嘛僧给努尔哈赤吊丧、与后金议和时，便申奏朝廷，要求调班军四万，修筑锦州、中左所、大凌河诸城。当后金军侵入朝鲜，朝鲜告急求援、袁崇焕被弹劾以和议误国时，他还是申奏朝廷，坚持趁后金兵东出无暇西顾之机，在锦州、中左、大凌河迅速筑城，“令彼掩耳不及，待其警觉而我险已成”
。当时明派总兵赵率教驻兵锦州，监护版筑，四月初明廷又增派总兵杜文焕驻宁远，尤世禄驻锦州，侯世禄驻前屯，左辅驻大凌河，以加强正在筑城的宁、锦军事力量。
天聪元年五月初十日，皇太极所率征明之师抵达广宁，得知明对大凌河、小凌河修筑未完，锦州修缮已毕，即兵分几路连夜行军。皇太极直趋大凌河、小凌河，代善、阿敏直趋锦州，莽古尔泰直趋右屯卫。大凌河、小凌河、右屯卫方面因城未修完，明兵见势弃城而逃走，锦州方面后金军于十一日到达后即行包围。后金遣使谕令锦州城中守将投降，说：“此我家地方，尔等在此修城何为！”明将赵率教不肯屈服，回答说：“城可攻，不可说也。”
十二日后金军开始大举攻城，马步兵轮番作战，分两路攻城西北二面，赵率教与太监纪用，副将左辅、朱梅等婴城固守，身披甲胄，亲冒矢石，力督各营将士，并力攻打，炮火矢石交下如雨，杀伤颇多。后金军屡攻不克，最后只好拖尸退兵五里结营。
皇太极本来以为乘东征朝鲜之胜，锦州可一鼓而下，结果却被明兵打退。他不甘心失败，即于十四日派人回沈阳增调援军，令每牛录先已出十甲兵者，再增送四十甲兵，先已出二十甲兵者，再送三十甲兵，先已出三十甲兵者再送二十甲兵，先已出四十、五十甲兵者，再送十五甲兵；另给先来之兵每人送箭三十支，增派者每人再携箭五十支；每牛录还要再送攻城工具铁铤三个、斧头三把、凿子三个、铁锄一把。按后金制度，每牛录三百丁，征战时三丁抽一，此次每牛录抽五十甲兵，当是已抽满洲军兵之半，据明人记载，此役后金军约四万人。
当时明军被后金军截为两段，前锋精锐被围于锦州城中，其余集于宁、前四城。袁崇焕认为宁远大兵若正面出援锦州，敌将趁机来袭宁远，会危及山海关的安全。故仍采取坚壁清野的策略，固守宁远，只派奇兵绕出敌后，进行袭击。五月二十二日，后金军与明山海关总兵满桂及尤世禄之援军战于锦州南七十里之笊篱山，杀伤相当，明兵退入宁远。二十五日，后金从沈阳增调的援兵到来。二十八日，皇太极复率大军围攻宁远，袁崇焕与内官刘应坤督将士登陴而守。满桂、尤世禄、祖大寿出战城东二里，排列火炮、鸟枪，并力射打，后金军不能近城而退。见此情景，皇太极大怒，说：“昔皇考取宁远不克，今我攻锦州又未克，似此野战之兵尚不能胜，其何以张我国威耶！”
于是复率诸贝勒挥兵进击，直至城下，结果城上炮发，矢石俱下，贝勒济尔哈朗、萨哈廉及瓦克达俱被重创，退军至宁远东二十里之双树铺，明军满桂亦身中数箭，尤世禄马被射伤。在皇太极攻宁远的当天，锦州明兵亦出城作战，后金军游击拜山、备御巴希被打死。二十九日，皇太极自宁远退军。三十日至锦州。六月初一日，祭阵死之拜山和巴希，大哭。故明人记载说“王长子召力免贝勒中箭死，次子浪荡宁古亦殁于阵”
。六月初四日，皇太极再次强攻锦州。但明兵火炮矢石俱下，加之天气炎热，后金军死伤甚多，皇太极无可奈何，只好连夜退兵东还，锦州围始解。退军途中，初五日，毁小凌河城。初六日，毁大凌河城。又将沿途广宁诸城尽拆，十二日，回至沈阳。
据明人所记，此役“奴围锦州，大战三次，大胜三捷，小战二十五日，无日不战”。宁远亦是“十年来尽天下之兵，未尝敢与奴战合马交锋，今始一刀一枪拼命，不知有夷之凶狠慓悍”
。此役明军之所以取胜是由于将士用命，城郭坚固，储备充足，并且充分发挥了西洋火炮的作用。而后金之所以失败则是由于过低估计了明军的战斗力，主客之势有了变化。此役明人称之为“宁锦大捷”。
锦宁之役是后金继宁远之役之后的又一次严重挫折，明朝巩固了在辽东的防守，并从宁远而前移到锦州，这是袁崇焕在抵抗后金斗争中的大贡献。从此以后，明金之间进入了锦宁的军事相持阶段。