为防御支点。为了抵制重关战略，他于六月向内阁首辅叶向高上书反映情况。
与此同时，山石兵备道阎鸣泰升任辽东巡抚，袁崇焕则接任山石兵备道，带管宁前兵备道事。九月，孙承宗抵关任职，安排袁崇焕负责修建营房的工作，又负责安插辽民于关外诸城堡。
同年冬，辽东巡抚阎鸣泰令袁崇焕去检阅新兵，核实虚伍。袁崇焕斩杀守备莫大功营内两名私雇顶替者，事后也未报告。孙承宗得知此事，质问缘由，袁崇焕只说自己奉巡抚之命，孙承宗怒责其“未杀不以请，既杀不以闻，其有无激变帖服不以告”。
经过一段时间的经营与建设，宁远城拔地而起，“军民五万余家，屯种至五十里，远近莫不归附”。
袁崇焕得意地给内阁辅臣写信说：“不肖在宁远，长安（代指北平）可高枕而卧也！”
天启五年，八月，明军在柳河之役中败北，袁崇焕急忙阻挡奔溃的士卒，让他们各自回到信地防守，从而保全了关外诸城。
十月，孙承宗引咎辞职。袁崇焕对此深感失望，见到孙承宗就流泪，甚至请求和他一起辞职。[172]新任辽东经略高第到任不久，即命锦州、右屯卫、宁远、前屯卫等处军民入关，尽弃关外之地。
四年没有大举攻明的努尔哈赤亲征辽西，十七日渡过辽河，袁崇焕听说后金军渡过辽河的消息，马上进行军事部署。
袁崇焕诛杀临阵退缩的逃兵，并移檄前屯卫总兵赵率教、山海关总兵杨麒，说凡见逃兵即以间谍论，逮捕处死，若有一兵溃入前屯卫，一卒逃进关内，则问罪赵、杨二将。
在战前动员中，袁崇焕刺血为书，向全体将士下拜，吃着草激励他们说：“苟能同心死守，吾为牛羊以报，亦所甘也！”将士都为之感动，请求拼死一战。
不久努尔哈赤的大军抵达宁远城下，驻扎于城西北五里外，称自己有二十万大军，劝降袁崇焕，袁崇焕回信称努尔哈赤不过十三万军队，拒绝投降。
此后三天，努尔哈赤以楯车和重骑兵猛攻宁远，袁崇焕则指挥明军用红夷大炮、火铳等火器还击，并不断用石块堵住被后金军在城墙上凿开的窟窿，宁远军民的顽强抵抗给后金军以重大杀伤，努尔哈赤不得不于二十七日决定撤回沈阳，撤军前还派兵渡过结冰的大海，杀尽觉华岛上军民以泄愤。
此前，明廷对宁远的防守不抱希望，然而袁崇焕却指挥明军取得了萨尔浒之战以来第一次对后金正面交锋的胜利，因此被明方称为“宁远奇捷”或“宁远
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