努爾哈赤的目標首先便是明朝的軍事要塞和互市的重要場所，位於臨渾河邊的撫順城。努爾哈赤智取撫順，又將前來援救的明軍全殲，繳獲了大量武器輜重隨後又智取清河城，殺死守將和軍民萬餘人。明朝當朝皇帝，昏庸不堪的朱翊鈞坐立不安，派明軍10萬人分四路進攻赫圖阿拉城。明軍各路大都行動遲緩，隻有明將杜鬆一路按時趕到了薩爾滸。
在敵我軍事力量懸殊的形勢下，努爾哈赤決定發揮後金軍隊運動作戰能力強的優勢，采取集中優勢兵力消滅的戰略手段，設計包圍並全殲了薩爾滸的明軍，明軍主將杜鬆也力戰而死。隨後又策馬北上，殲滅消極防守的北路明軍，僅有主將馬林及等少數人逃脫。之後，努爾哈赤聽說另外兩支明軍同時從東、南兩個方向逼近赫圖阿拉，為避免與兩支明軍同時交戰，努爾哈赤又心生一計，將繳獲的杜鬆令箭讓明軍降卒去催促東路軍前來作戰。然後將東路軍誘進埋伏圈，一舉全殲，其主將劉鋌也力竭身亡。得知另外三路大軍被殲滅的消息，膽小怯弱的南路軍統帥李如柏帶著士兵落荒而逃。
薩爾滸戰役堪稱軍事史上的又一以少勝多的經典戰役，尤其可貴的是采用了運動戰術，在運動中集中兵力消滅敵人的軍事策略，也具有一定的創造性。薩爾滸之戰後，後金與明之間的軍事力量對比發生了逆轉，努爾哈赤開始由防禦轉入進攻。隨後，努爾哈赤率領後金軍隊於公元1621年春在遼沈之戰中取勝，取得了整個遼東地區，後來幾經征戰又奪取了遼西地區。從此，努爾哈赤將進攻的矛頭對準了山海關。
明朝在屢次大敗後，明崇禎帝任用了名將袁崇煥，參與對後金的防守。袁崇煥走馬上任後，向當時的主帥孫承宗提出了守山海關必須先守寧遠的建議，並重建了寧遠城，以及錦州、鬆山、杏山、右屯等城池，分別派兵防守，這樣一條以寧遠和錦州為中心的防線建成了。
後來，明朝內部黨爭又起，孫承宗被魏忠賢的同黨高第取代。高第上任後，就下令撤走了錦州等地的守軍全部退回關內，隻有袁崇煥堅持留在寧遠。努爾哈赤在完成遷都事宜後，得知明軍撤換主帥全線後撤的消息後，決定立即出兵。公元1626年年初，還沒有過完新年的努爾哈赤就親率10餘萬大軍向遼西殺來。後金軍隊長驅直人，直攻到寧遠城下。被連續的勝利衝昏頭腦的努爾哈赤認為此戰必勝，於是采取了先招降後用兵的戰術，結果袁崇煥拒絕了後金的招降，與不到3萬的士兵堅守寧遠城。努爾哈赤征戰多年，第一次敗仗就是敗在袁崇煥的手下，他以10餘萬兵力攻打寧遠城，經過三天三夜的激戰，結果是後金士兵死傷無數，努爾哈赤自己也受了傷，但寧遠城在袁崇煥的堅守下，依然固若金湯，巍然屹立。
在寒風中，努爾哈赤眺望著暮色中的寧遠城，長歎一口氣，率領殘兵撤回了沈陽。
這次平生未有的失利令努爾哈赤難以接受，撤回沈陽後不久，年近七旬的努爾哈赤一病不起，於公元1626年病逝享年68歲。