天啟六年（1626年）三月，明廷重新設立遼東巡撫，並以袁崇煥擔任，魏忠賢派其黨羽劉應坤、紀用一同前來鎮守，袁崇煥上疏請求將其調離，但遭到拒絕，明廷又加袁崇煥為兵部右侍郎，子孫世蔭錦衣千戶。 但不久之後，袁崇煥解了寧遠之圍，逐漸驕橫起來，與大將滿桂鬨不和，於是袁崇煥上疏請求將滿桂調往彆處，明廷於是召滿桂回朝。經略王之臣奏書請求留住滿桂，袁崇煥又因此與王之臣鬨不和。明廷擔心這兩個人鬨矛盾會影響大事，於是將兩人分開，王之臣督關內，袁崇煥守關外。
同年八月，□□哈赤病死，袁崇煥派遣使者前往吊唁，以刺探虛實，皇太極遣使回報。袁崇煥想要和後金議和，於是自寫書一封再次派遣使者前往。
冬十月，袁崇煥領劉應坤、紀用、趙率教等將巡視錦州、大小淩河等地，想要大興屯田，恢複高第放棄的疆土，魏忠賢、劉應坤等人的子孫因此可以享受世代蔭襲錦衣千戶，袁崇煥從原來的錦衣千戶進升為指揮僉事。他於是上書：“遼東的敗壞，雖然是人心不穩固，也因為失去了有形的險要，沒有東西可用來堅固人心。部隊不利於野戰，隻有依憑堅固的城牆和使用大炮一種方法。如今山海關的四座城池已經修複一新，應當再修鬆山諸城，輪值的軍隊四萬人，缺一不可。”皇上回書給袁崇煥答應了他的請求。
天啟七年（1627年）正月，皇太極同意了袁崇煥的請和，舉兵渡鴨綠江征討朝鮮。明廷覺得袁崇煥與王之臣不能相互協作，於是將王之臣召回，不再設立經略一職，關內外儘屬袁崇煥管理。袁崇煥於是趁皇太極舉兵朝鮮之際，派人修繕錦州、中左、大淩三城。而朝鮮和毛文龍同時向明廷告急，明廷命袁崇煥前往救援。袁崇煥派遣水軍增援毛文龍，又派左輔、趙率教、朱梅等人率領九千兵力逼近三岔河，以牽製後金軍。 而朝鮮倒向清廷進攻毛文龍，卻被毛文龍擊敗，後金軍也被毛文龍擊退，史稱“丁卯之役”。
同年四月，趙率教在錦州督護城防建造工程，明廷派尤世祿前來接替趙率教，又以左輔為前鋒總兵官，駐紮大淩河。
五月，皇太極從朝鮮退兵後，率兵直抵錦州，將其包圍。趙率教與紀用一方麵閉城堅守，一方麵派遣使者議和，想以此拖延時間等待援軍，使者跑了三個來回仍舊沒有決定，而後金軍的攻勢越來越猛。袁崇煥以寧遠的兵力不能輕易調動，於是讓尤世祿、祖大壽率領精銳騎兵四千繞到大軍後麵決戰，另派遣水軍從東麵進行牽製，並請求薊鎮等地發兵東護關門。明廷命山海關的滿桂移駐前屯，三屯孫祖壽移往山海關，宣府黑雲龍移往一片石，薊遼總督閻鳴泰移到關城，又調動昌平、天津、保定的部隊奔赴上關；傳檄山西、河南、山東等地的守將整備好兵馬聽候調遣。
尤世祿剛要整備出發，後金軍又分兵來攻寧遠，袁崇煥與劉應坤、畢自肅率將士登上城樓防守，在濠溝內排列陣營，用炮遠距離轟擊。而滿桂、尤世祿、祖大壽在城外與後金軍搏戰，死傷比較多，滿桂也中箭負傷。
後金軍從寧遠撤退後增加錦州的攻勢，但仍舊無法攻克，而且傷亡慘重，六月，後金軍撤兵，史稱“寧錦大捷”。而後金軍撤兵時順道毀壞大小淩河二城。
憤而辭官
寧錦之戰後，滿桂、趙率教等人都得到了應有的賞賜，但袁崇煥卻因為魏忠賢讓他的黨羽彈劾袁崇煥不救援錦州，論功行賞時，隻給袁崇煥增加一級官階。尚書霍維華為此感到不平，上疏乞求辭去蔭襲子孫的賞賜，但魏忠賢不許。七月，袁崇煥辭官回鄉。明廷以王之臣接替袁崇煥為督師兼任遼東巡撫，駐紮寧遠。
重新見用
天啟七年（1627年），明熹宗駕崩，明思宗朱由檢即位，設計將魏忠賢除去，並把之前冒領軍功的人削職。在朝中大臣的建議下，袁崇煥得以重新被啟用，被任命為兵部尚書兼任右副都禦史，督師薊遼、兼督登萊、天津軍務。同年七月，袁崇煥返回京城，上疏陳述兵事，朱由檢於平台召見袁崇煥，袁崇煥聲稱自己可以五年複遼，朱由檢對此大加讚賞。給事中許譽卿問袁崇煥複遼的策略，袁崇煥卻說是用這種話安慰皇上。許譽卿說：“皇上英明，怎麽可以隨便應對。他日按照期限追求成效，你該怎麽辦？”袁崇煥也覺得自己失言了，於是上奏說：“五年複遼的計劃不容易完成，陛下既然委托給臣，臣怎麽敢推辭這艱難的任務。但是五年內，戶部轉運軍餉，工部供應器械，吏部用人，兵部調兵選將，必須朝廷內外事事配合，才能有所成功。”朱由檢於是讓四部的臣按照袁崇煥的話辦。