如此一來遼陽衛的守軍又被削弱了不少，也讓後金覆育英明天命汗：愛新覺羅·努爾哈赤，達到了第一步戰略目的。
3月19日午時，後金八旗就南下渡過了太子河，並在遼陽衛東南角紮營。
然而明遼東總鎮經略：袁應泰，因為是個文官，因此在麵對後金大軍兵臨城下之際，他並沒有憑城固守，而是和戰死沙場的明沈陽中衛總兵：賀世賢，一樣都是選擇了主動出擊。
由此可見當時遼東明軍麵對後金八旗時，首選並不是被動防禦，而是出戰迎戰。
這還與當時明軍守城火器，還不怎麼靠譜有關係？在遼沈之戰中，遼陽衛城頭上有七門前任明遼東總鎮經略：熊廷弼，仿造的山寨版〈呂宋大銅炮〉。
但在戰爭中明軍自造的火器，包括呂宋大銅炮等表現都非常差勁，而且屢屢發生炸膛以及銃管過熱，導致無法再繼續發射等情況！根本無法依托城池來抵擋後金軍。
之前在沈陽中衛城頭也是如此。
而相比之下，明軍的野戰輕型火炮如；迅雷炮、虎蹲炮、攻戎炮，等反而要比守城重炮還靠譜得多。
因為這些輕型火炮被明軍長期列裝使用，而且運輸起來又方便，實戰性能非常強，續航能力也可以得到有效的保證。
所以明遼東總鎮經略：袁應泰，決定調集城內機動兵力，率領明涼州衛總兵：侯世祿、明奉集堡總兵：李秉誠、明東寧衛總兵：梁仲善、明遼陽衛總兵：薑弼、明重慶衛總兵：周世祿、明山西總鎮總兵：楊宗業、明金複海蓋兵備道副使：何廷魁、明遼陽衛監軍：崔儒秀、等大小將領統兵總計五萬餘人出城列陣。
僅留明遼東總鎮巡按：張銓，以及明定遼中衛總兵：牛維曜、明定遼左衛指揮使：胡嘉棟、明遼陽衛督餉郎中：傅國，等將官在城牆上負責指揮守軍們配合作戰。
此時後金覆育英明天命汗首先派出左翼；正白旗、正紅旗、正黃旗、正藍旗，這四旗迎戰，與明軍互相對衝了兩個回合之後，後金軍便開始潰敗撤退，明軍則緊追不舍。
但關鍵時刻後金覆育英明天命汗卻並不慌亂，他鎮定自若的指揮右翼；鑲白旗、鑲紅旗、鑲藍旗、鑲黃旗，這四旗給潰敗的後金左翼四旗讓出撤退路線。
還從兩翼側擊追來的明軍。
再加上這時後金還擁有了一個新的兵種，既～火銃手。
這支火銃手原本來自沈陽中衛的明軍降兵以及漠南蒙古軍，但卻被後金覆育英明天命汗給活學活用，將他們編入各旗，從此讓後金八旗第一次在戰場上，有了獨立的火器兵種。
因此後金來援的軍隊並沒有直接進攻明軍，而是先用自己的火器部隊與弓箭隊，朝著追殺來的明軍，進行了一輪齊射。
畢竟以往明軍與後金軍的交戰中，從來沒有遭到過後金建製的火器部隊射擊，所以正當明軍們追殺後金左翼四旗正歡時，突然冒出來幾隊火銃手，讓明軍們大驚失色。
也讓追擊明軍們的攻勢就此被遏製。
隨後右翼四旗後金軍又乘機衝鋒，一舉打亂了明軍隊列，使得明軍們反勝為敗，隻得退回城下，依舊守城火力抵抗敵軍。
然而後金軍左右八旗還企圖乘機掩殺，打算從遼陽衛的小西門殺入城內，怎奈守城明軍和城外的明軍一起發射火器、弓箭，打得後金兵軍前進不得，至此攻城失利後金八旗再次退走。
由此後金軍第一波的進攻到此結束，後金八旗子弟們沒有取得任何壓倒性的勝利，反而與明軍互有勝負。
3月20日，後金八旗又發動了第二輪的戰鬥。
在後金覆育英明天命汗仔細觀察過地勢後，就把主攻方向換成了遼陽衛的東門，因為這裡的護城河更容易被堵塞，因此他派遣後金右翼四旗兵推著楯車進攻。
而明軍這邊，由於在前一天的交鋒中並沒吃虧，故此明遼東總鎮經略就打算繼續用迎擊的策略，他又帶著自己的精銳家丁〈虎旅軍〉以及各部明軍們出東門列陣。
在交戰之初，明軍打得有聲有色，連續抵擋住了後金軍的三次衝擊。
但時間一長，明軍們的戰鬥意誌就遠不如後金軍的持久，因此弱點就暴露了出來，再加上明軍方麵配合不當！
明遼東總鎮經略在第一線陣前率領虎旅軍死戰東虜建奴，而在第二線接應的明軍騎兵們卻不聽從命令，導致在兩翼遭到後金騎兵衝擊時，明軍騎兵們沒有死戰到底，從而保護前軍（虎旅軍）的安全。
還反而稍一接戰，便亂了陣腳，慌忙之中不少明軍騎兵們，在未得到號令之前就開始往後撤退，使得不少明軍被擠掉入護城河內淹死。
偏偏在這時，城裡又出現了紕漏？