在这危急时刻，袁崇焕命官兵动用战前准备好的"万人敌"，即以"缚柴烧油，并搀火药，用铁绳系下烧之"，并选50名健丁用绳缒下城墙，用棉花火药等物点燃，"火星所及，无不糜烂"，击毙烧伤了无数挖城墙的后金兵勇士。后金国主努尔哈赤在前沿指挥，被飞来的炮石击中，受伤坠马，后金军不得不撤兵而回。
宁远大捷是明朝自萨尔浒大战后对后金的第一场胜仗，天启帝旨称："此七八年来所绝无，深足为封疆吐气！"宁远战役后不久，努尔哈赤病死，他的儿子皇太极继承汗位。皇太极继位后，继续对明朝用兵。
天启七年（1627）五月，皇太极亲自率领大军，分兵三路先攻锦州，企图诱使宁远的袁崇焕来援，然后偷袭宁远。袁崇焕识破了皇太极的企图，只派出4000骑兵增援锦州，自己坚守宁远不动。皇太极攻锦州不克，只好率领大军再攻宁远。袁崇焕亲自到城头督战，明军以"红夷大炮"猛轰后金军队，再次迫使后金军撤兵。
在袁崇焕打了胜仗后不久，明朝内部政局发生了变化。昏庸的明熹宗死去，他的弟弟朱由检即位（即崇祯帝）。崇祯帝上台伊始，力图有所作为，惩办阉党，平反冤狱，提拔袁崇焕为兵部尚书，主持河北、辽东的军事，并准许他全权行事。感于崇祯帝的信任，袁崇焕也提出了"五年平辽"的战略构想，却不知一场危机正向他袭来。
