1627年（明天启七年、后金天聪元年）五月，皇太极率大贝勒代善、二贝勒阿敏、三贝勒莽古尔泰等八旗官兵，再度攻打宁远。
此时宁远城内，袁崇焕与中官刘应坤一起驻守。袁崇焕指挥明军撤进壕内，总兵孙祖寿、副将许定国率军在西面，满桂令副将祖大寿、尤世威等率军在东面，余在四周，分守信地，整备火器，准备迎战。
同时在城外也布列车营，前面挖掘深壕作为屏障，明军都撤到壕内侧安营。袁崇焕此次固守宁远，除“凭坚城以用大炮”外，还布兵列阵城外，同后金骑兵争锋。
五月二十八日清晨，后金军到达宁远，展开激烈的攻守战。萨哈廉、瓦克达等部再遭明军重创。同时锦州分出明军前来支援，后金亦分兵迎击，击败了来援的明军。
皇太极亲率贝勒阿济格与诸将、侍卫、护军等向明军疾驰进击。诸贝勒来不及披甲戴胄，仓促出战。明总兵满桂、副将尤世威率军迎战，短兵相接，互有杀伤。袁崇焕坐镇指挥，明军城上城下互相配合，炮火、箭矢齐发，皇太极大帐被炸毁，后金兵一排排倒下，游击觉罗拜山、备御巴希等被射死，济尔哈朗身受重伤，后金军死伤累累，被迫撤兵。明将满桂也中箭负重伤，士兵亦死伤大半。
五月二十九日，皇太极率军撤离宁远退向锦州，皇太极攻宁远不克，又转攻锦州。遭明军西洋大炮和其他兵器还击，又伤亡数千人。时已六月四日，将士中暑很多，皇太极鉴于围攻宁、锦24天，取胜无望，遂下令撤军，回返沈阳。
初五日凌晨，皇太极开始从锦州撤军。经小凌河城，拆毁明军的工事。初六日，至大凌河城，毁坏城墙，然后东去。皇太极背负“辱名”之痛，于十二日回到沈阳。明朝方面取胜，史称“宁锦大捷“。
袁崇焕逐退满军，遣使告捷，满望明廷降旨叙功，然而满桂、赵率教等人都得到了应有的赏赐，但袁崇焕却因为魏忠贤让他的党羽弹劾其不救援锦州，论功行赏时，只给袁崇焕增加一级官阶，反斥他不救锦州之罪。
崇焕接旨大怒，辞官回乡，圣旨准奏。明廷又以王之臣接替袁崇焕为督师兼任辽东巡抚，驻扎宁远。
皇太极探得此信，方额手称庆，意图再举，只因兵士新败，不得不休养一年，拟至来年出兵。
明天启七年、后金天聪元年，八月二十二日，熹宗朱由校病死。皇五弟信王朱由检继位，颁诏天下，改明年为崇祯元年，是为明思宗。时朱由检十七岁，九月追谥生母贤妃刘氏为皇太后，册妃周氏为皇后。
朱由检出生于北京，明光宗第五子，母为孝纯皇后刘氏，明朝第十六位皇帝，也是明朝作为全国统一政权的最后一位皇帝，年号“崇祯”。
明思宗朱由检继位后，设计将魏忠贤除去，治魏忠贤十大罪，其余党亦被肃清，魏宗贤与直隶河间府阜城县自缢而亡，朱由检诏令将魏忠贤肢解，悬头于河间府
朱由检又把之前冒领军功的人削职。在朝中大臣的建议下，袁崇焕得以重新被启用，被任命为兵部尚书兼任右副都御史，督师蓟辽、兼督登莱、天津军务。
袁崇焕返回京城，上疏陈述兵事，朱由检召见袁崇焕，袁崇焕声称自己可以五年复辽，朱由检对此大加赞赏。当时给事中许誉卿，说袁崇焕言过其实。
袁崇焕于是复奏称：“五年内，户部转运军饷，工部供应器械，吏部用人，兵部调兵选将，必须朝廷内外事事配合，才能有所成功。”朱由检于是让四部的臣按照袁崇焕的话去做。
袁崇焕又害怕自己去往边关以后，朝廷中难免有人会再次诽谤自己，于是将此事告诉朱由检，朱由检在大学士刘鸿训等人的建议下，收回王之臣、满桂的尚方宝剑，将其赐给袁崇焕，命他即日启行。
袁崇焕到了关上，鉴于此前熊廷弼、孙承宗都因为受到排挤陷害，使自己的意愿难以舒展，袁崇焕于是又上书说：“恢复辽地的计策，不外乎臣往年所提出的以辽人守辽土，以辽土养辽人，防守是正规的策略，攻战是变通的策略，和议是辅助策略的说法。执法在循序渐进而不在突变猛进，在追求实效而不在贪图虚名。这是臣与诸边防官员所能做到的。至于选择用人的人，与被人用的人，都是皇上掌握其中的关键。”
朱由检发诏答覆袁崇焕，并赏赐蟒袍玉带、银币，但袁崇焕上疏推不接受辞蟒袍玉带。崇焕渐渐放心，遂将关内外紧要地方，修城增堡，置戍屯田，不到一年工夫，已有成效，煞有一夫当关，万夫莫开之气势。
我们话分两头，后金天聪二年、明崇祯元年（1628年）二月，皇太极带领两个幼弟多尔衮及多铎统大军亲征察哈尔所属的多罗特部，进至敖木伦，俘获一万一千二百人。因敖木伦大捷，多尔衮被赐号墨尔根戴青，多铎赐号额尔克楚虎尔。
待皇太极回朝，闻袁崇焕又重新督师蓟辽，皇太极不敢轻动，只自嗟叹不已。
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