孙元化的学历和官职都不算突出，那他究竟有什么特别牛的地方呢？原来他有一项非常重要的专长：铸造火炮。孙元化是明朝最出色的火炮专家，他一生以炮术报效国家，还著有我国第一部炮学专著《西洋神机》。
天启二年（1622），辽东战事吃紧。时任蓟辽督师的孙承宗采用了孙元化的建议，让他负责在关宁锦防线上筑台制炮，以对付后金的八旗军。后来，孙元化又协同袁崇焕驻守宁远城（今辽宁兴城）。天启六年（1626年），后金大汗努尔哈赤率领大军猛攻宁远，守将袁崇焕下令士兵用火炮轰击来犯之敌。结果，八旗军伤亡惨重，努尔哈赤自己也在此战中受伤，不得不宣布退兵。历史上将这次明军的胜利称为"宁远大捷"。不过，史书上大多都将这场胜利的主要功绩归于袁崇焕指挥有方，却忘了孙元化修筑的火炮，才是这场大捷的首要功臣。
天启七年（1627年），后金新任大汗皇太极率军围攻锦州（今属辽宁）、宁远。明军的火炮又发挥了巨大作用，后金八旗军再次遭受惨败。事实证明，在辽东战场上，用火炮对付后金八旗军是最有成效的方略。
