五月二十七日，皇太极围攻锦州已经足足半个多月，但是却什么便宜也没占着，而且还被赵率教和纪用软磨硬泡耍得像猴子一样上蹿下跳。心急之下，皇太极愤懑不已，只好将部队分成两部，一部继续在锦州城外伺机而动，期待赵率教和纪用出昏招；另一部分军队则由自己亲自率领转攻宁远。
从满桂率军撤入宁远开始，袁崇焕就对宁远的布防进行了新的规划，命令总兵孙祖寿、副将许定国率军守在西面，满桂则命令副将祖大寿、尤世威等率军守在东面，其余的部队凭借有利地形守在其他的要隘，部队整备火器，准备迎战。
除此之外，袁崇焕布兵列阵在城外，同后金骑兵争锋。他先派遣车营都司李春华，率领车营步兵一千二百人，掘濠以车为营，列火器为守御。
五月二十八日黎明，皇太极的后金部队在宁远北岗出现，并于灰山、窟窿山、首山、连山、南海，分为九营，形成对宁远的包围态势。此时对于皇太极来说，锦州的失利让他很没面子，宁远自然势在必得，因此在部署上也算是下了一番工夫，并希望能够以谋略取胜。他对带兵的诸位贝勒说：“其地逼近城垣，难以尽力纵击，欲稍后退，以观明兵动静。”希望能以此引诱明兵趁机冲锋，而后金部队则痛痛快快地杀一个回马枪，以骑兵的优势来冲垮明军的城外军队，借此夺取战役主动权。可惜的是，皇太极的这个小把戏并没有得逞，城外的明朝军队就像没看到一般，自是岿然不动，害得后金部队白白折腾了一通。
眼见施计不成，皇太极更觉得没了面子，于是恼羞成怒，要亲自领兵攻城，随军的大贝勒代善、二大贝勒阿敏、三大贝勒莽古尔泰“皆以距城近不可攻，劝上勿进，甚力”。但皇太极却并不领情，怒道：“昔皇考太祖攻宁远，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！”其实这话说白了意思就是：咱们的老子打宁远打不下来，我打锦州又打不下来，现在对手都敢出城迎敌了，我要是再打不下来，那岂不是一点面子都没有了。发完牢骚之后，皇太极披挂上阵，率领贝勒阿济格与诸将、侍卫、护军等，向明军驰疾进击，冲车阵，攻步卒。
此阵明军正面迎战的是辽东总兵满桂和副将尤世威，两人俱是猛将，此时面对皇太极的部队早就憋足了劲，这一仗打得天昏地暗，矢镞纷飞，马颈相交。满桂身中数箭，坐骑被砍伤，尤世威的坐骑也被射伤，但二人都竭力死战，奋勇杀敌，不言后退。主将的勇猛极大地鼓舞了明军的普通士兵，虽然在野战上并不占据优势，但却丝毫没让皇太极的部队占到一点便宜。
满桂在城下奋勇杀敌，守在城头上的明军则以炮火作为支援。袁崇焕亲临城楼指挥作战，以此激励将士，并命令士兵从城上以“红夷大炮”、“木龙虎炮”、“灭虏炮”等火器，齐力攻打。猛烈的炮火很快就收到了成效，不光有效地支援了满桂的部队，还将东山坡上后金部队的一座大营帐轰了一个稀烂。激战到当日中午时分，皇太极的部队伤亡惨重，贝勒济尔哈朗、大贝勒代善第三子萨哈廉和第四子瓦克达俱受重伤，游击觉罗拜山、备御巴希等被射死，蒙古正白旗牛录额真博博图等也战死。无奈之下皇太极只好鸣金收兵，退至双树堡扎营喘息。
五月二十九日，后金天聪汗皇太极率军撤离宁远，退向锦州，宁远之战结束。
重新回到锦州战场后，皇太极下定决心，一定要在这里找回面子，于是从五月三十日开始到六月二日，一面命令部队骚扰锦州城外，一面继续劝降。然而已经获悉宁远取胜消息的赵率教和纪用精神更胜从前，对皇太极的花言巧语毫不在意，连拖延的话也不愿再说。六月初三，皇太极见劝降无效，准备向锦州城发起进攻，后金军列八旗梯牌，摆好火器和攻城的器械，做好了战斗准备。六月初四凌晨，皇太极设大营于城东南二里的教场，命数万官兵攻打锦州城南隅。其他三面，则派部队佯攻，借以牵制明军。
