结果尤世禄的骑兵还没出击，阿敏留下两旗的人马拖住锦州，亲率四旗人马直扑袁崇焕所在的宁远城，袁崇焕与刘应坤、毕自肃率将士登上城楼防守，在城墙外围遍挖壕沟，撒上铁蒺藜布置拒马抵挡金军骑兵，正好宁远城布置有数门红夷大炮，射程达五里，去年努尔哈赤就是被此炮击伤，既然金兵不长记性那就再来上一回，袁崇焕沉着指挥火炮轰打，金兵一片人仰马翻。随后他派满桂，尤世禄，祖大寿趁着敌军混乱之际，率领骑兵出城搏杀，双方混战在一起，但是城头上的炮火死死的压住了金兵的后队，一时间明军气势大振，拼着一股血勇硬是将金兵击退，但是明军这边也死伤惨重，满桂也中箭负伤。
几个旗主看到损失较大，金兵打仗一般都是只占便宜不吃亏，一看宁远防线不好打，纷纷嚷嚷着撤退，阿敏只好退兵继续围住锦州，后金兵一退各路明军是衔尾追击，虽然四万人的重兵围住仅有万人守军的锦州，但是由于各路明军在外围不断骚扰，金兵始终不能攻下城池，相持二十余天，到六月五日，金兵死伤已达数千人，无奈皇太极只得下令撤兵，临走前还是为了泄愤焚毁了大小凌河两座军城，并且屠杀了来不及撤走的军民，方才回师。
总体来说明朝的战略目的是达到了，既帮助了朝鲜，又有效地杀伤了金兵的有生力量，袁崇焕指挥得当，天启末年的这次辽东大战被称为宁锦大捷。
明史载，后金方征朝鲜，五月十一日，后金兵围锦州，明廷方调兵应援锦州，后金已于二十八日分兵再攻宁远城。袁崇焕与中官刘应坤、副使皆自肃督将士登陴守，列营濠内，用炮距击。而满桂亦率尤世禄、祖大寿以兵来救，大战于城外，互有杀伤，满桂身被数矢。后金军旋即引去，益兵攻锦州，锦州亦未能攻下，遂以酷署还师。袁崇焕遣将缮锦州、中左、大凌三城，赵率教驻锦州，护版筑。朝命尤世禄来代，而以左辅为前锋总兵官，驻大凌河。世禄未至，辅未入大凌，后金大军乃抵锦州，四面合围。率教偕中官纪用缨城守，而遣使议和，欲缓师以待救。使者三返不决，围益急。连攻十四日不下，后金遂分兵再攻宁远。攻宁远不下，复益兵攻锦州，以溽暑不能克，士卒多损伤，乃于六月五日引还，因毁大、小凌河二城。
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