4月25日，進駐到寧遠衛的明薊遼總督不敢輕易冒進，便派出夜不收前去窺探廣寧中屯衛局勢，並向朝廷彙報稱“大敵當前，兵凶戰危，解圍救廣，時刻難緩，死者方埋，傷者未起，半月之內，即再督決戰，用紓廣寧中屯衛之急。”
但是明兵部尚書：陳新甲，卻顧不了太多，畢竟眼下國庫空虛，又遇到上中原地區天災人禍瘟疫橫行，既要救治災情、又要養藩王開支，還要出錢打壓農民軍造反，因此關外十三萬人日夜的軍費實在巨大有些耗不起。
他便以兵多餉艱為由，主張速戰速決，還不停下達兵部號令催促明薊遼總督進軍，就連明毅宗也下詔讓明薊遼總督即刻進軍不得有誤，對此還讓明兵部職方清吏司郎中：馬紹愉、明兵部職方武選清吏司主事：張若麒，兩人負責充當寧遠衛監軍督促決戰。
7月26日，明薊遼總督在寧遠衛誓師祭旗，率領八大總兵，大明馬步騎兵十三萬人北上出征，相繼過；連山驛、塔山堡（寧遠中左守禦千戶所）、杏山驛。
7月28日，北伐明軍到達廣寧中屯衛城南乳峰山、鬆山堡（廣寧中屯守禦千戶所）一帶，關寧鐵騎主帥明寧遠衛總兵：吳三桂，在得知前方就是滿蒙聯軍大營時，主動請求出戰打先鋒，得到了批準。
因此由吳總兵帶領下的關寧鐵騎一馬當先，衝在最前麵抵擋住了滿蒙聯軍20門紅衣大炮與10門神威大炮的火力，繼續向前衝擊滿蒙聯軍步騎兵陣營。
後方的明軍火器也輪番上陣炮轟，而滿蒙聯軍仿造的神威大炮射程，及殺傷力也遠不如明軍火炮，僅有20門紅衣大炮威力還算可以，並且清軍火銃經常炸膛，導致清軍僅有弓箭手還能壓製明軍步騎兵火銃隊。
再加上宣大明軍騎兵又配合著關寧鐵騎衝鋒，導致滿蒙聯軍死傷慘重。
7月29日，明薊遼總督又命明宣府總鎮總兵：楊國柱，率領宣大明軍攻打西石門，怎料卻中了滿蒙聯軍的埋伏，東虜與北虜軍隊四麵呼降，明宣府總鎮總兵隻能歎息道“此地乃是本鎮兄長之子，昔年殉難處也，今本鎮豈能獨為降將軍也！”
說罷便下令宣大明軍奮力反擊，交戰中明宣府總鎮總兵中箭身亡，明薊遼總督就以明山西總鎮總兵：李輔明，代替繼續強攻，並以車營跟廣西承宣布政使司狼兵作為壓製，打得滿清和碩睿親王與滿清和碩鄭親王丟盔棄甲。
一時之間明軍士氣大震，還將吳總兵列為首功，稱讚道“長伯英氣勇略，兩年來以清廉和英勇，大大振奮了遼東兵馬的勇氣，作戰的氣勢更足，特彆是此次作戰戰功猶多。”
明薊遼總督打算搶占製高點擺開陣勢，到時候就可以居高臨下打防守反擊，而滿蒙聯軍就隻能仰攻，無法發揮騎兵的威力了。
因此初戰滿蒙聯軍失利幾至潰敗，待戰報傳入滿清國都盛京城後，瞬間讓滿清太宗對滿蒙聯軍失利很是擔憂，畢竟他知道，決戰的時刻已經來了，如果坐視明軍主帥洪總督吃掉滿蒙聯軍主帥滿清和碩睿親王的話。
那麼大清帝國的家底就要全部賠光了，隻怕下一步就是明軍黎庭掃穴，而滿洲怕是要亡國滅族了。
因此滿清太宗並沒有在意，自己身體還流著鼻血，就起身披上戰甲，帶領盛京城內最後一萬留守軍隊火急火燎趕赴前線。
8月初9日，滿清太宗帶病急援晝夜兼行500餘裡，才終於到達廣寧中屯衛城北的戚家堡，他下令分軍駐守；王寶山、壯鎮台、寨兒山、長嶺山、劉喜屯，等重要地區切斷明軍物資以及出路。
其次滿清太宗還登上山崗觀看明軍陣形，見到明薊遼總督的陣形布置嚴密，就感歎道“女真語：人們都說洪總督善於用兵，看來果然如此，我們的兵將一定要小心了。”
此時滿清太宗：愛新覺羅·皇太極，看了很久又苦加思索，還見到明軍是重兵集結在前，但是後隊的疏漏卻很大？
於是便想出了破敵之法，並對滿蒙聯軍諸將們說道“女真語：洪承疇的兵陣有前權，而無後守，我軍可以攻破了。”
他根據明軍首尾不相顧的弱點，定下掘壕圍困斷敵糧道之法，壕深八尺，上廣一丈二尺，下極狹窄，僅可容趾，馬不能渡，人不能登，有掉落的，沒有容納腳的地方，不能再次出來。
打算緊緊包圍在鬆山堡（廣寧中屯守禦千戶所）一帶以斷絕南方大明援軍要路，這樣才方便全殲廣寧中屯衛（滿清叫錦州）與鬆山堡明軍。
8月20日，滿蒙聯軍拚命掘壕，從廣寧中屯衛西麵往南，穿越鬆山堡、杏山驛，之間的通道，一直通到海口，在連掘三道大壕，將明軍徹底包圍起來，切斷了其與後方的一切聯係和糧餉供應。