明朝後期，統治集團內部爭鬥激烈，政權日益衰敗。居住在現在的遼寧省東部地區的女真人的勢力日益崛起。建州女真的首領努爾哈赤經過20餘年的努力，基本統一了女真各部，於1616年（明萬曆44年）初建立了後金政權，自稱為汗。
兩年後，努爾哈赤趁明王朝防務鬆弛之機，經過認真準備和精心策劃，親率步騎兵二萬人攻明。後金軍先後攻占了撫順、清河（今撫順東南）等地，並打算進攻遼東重鎮沈陽、遼陽一帶。但由於兵力不足，又探知明王朝已決定增援遼東，便主動撤退。經過一段時間的休整以後，努爾哈赤又親率貝勒諸臣，統領後金大軍進攻依附明王朝的女真族葉赫部，給予較大的打擊和破壞，從而基本上穩定了後金政權的側翼。這樣，努爾哈赤便可以傾其全力對付明王朝的軍隊了。
這時的明王朝困難重重，各地的農民起義此起彼伏，不得不調派重兵四處鎮壓，本已無暇顧及遼東的防務。但努爾哈赤崛後起，決心與明王朝為敵，對明王朝在遼東的統治構成嚴重威脅，迫使明王朝不得不予以重視。於是，明神宗朱翊鈞任命楊鎬為兵部右侍郎，主持遼東防務，並決定派遣大批軍隊進攻後金。楊鎬率領10萬大軍號稱47萬分兵四路，由四個總兵官率領，進攻赫圖阿拉。可是隻用5天時間，努爾哈赤便大敗明軍，楊鎬率領的10萬明軍損失了一大半，文武將官死了300多人。這就是曆史上著名的“薩爾滸之戰”。
薩爾滸大戰以後，後金政權進一步鞏固。在以後的幾年裏，努爾哈赤徹底征服了葉赫部，完全統一了女真各部，並在1621年5月攻占了明王朝在東北地區最重要的據點沈陽和遼陽，從而控製了現在遼寧省的幾乎整個東部和中部地區。
1624年和1625年，努爾哈赤先後把後金政權的都城遷往遼陽和沈陽，這表明他正在積極籌劃下一步的規模更大的作戰行動，即打通遼西走廊，進而奪取山海關，威脅明王朝的京城——北京。
麵對連續幾年的軍事失利，明王朝內部對如何抵禦後金軍於長城之外而發生意見分歧。早在1622年3月後金軍在廣寧大敗明軍後，當時的明王朝遼東經略王化真即把明軍全部撤退到山海關，放棄了整個遼西。但明朝著名將領袁崇煥在親自前往戰地考察後，大膽地提出北上寧遠（現遼寧省興城）
建立第一道防線。在繼任的遼東經略孫承宗的支持下，袁崇煥的建議得到采納，並受命領導修築了寧遠城。1625年底，孫承宗遭到朝廷的罷斥，新任經略高第再次下令明軍全部撤回山海關，但袁崇煥斷然拒絕撤離寧遠。這樣，寧遠就成為明軍在山海關外唯一重要的戰略據點，也成為後金軍進關路上的最重要的障礙。
為了掃除這個障礙，努爾哈赤在後金天命11年（即明朝天啟六年，1626年）初親率13萬大軍，從沈陽出發，西渡遼河，進攻寧遠城。
這時的寧遠守軍僅1萬餘人，不及後金軍的1/10。
麵對強敵，統帥袁崇煥堅定果敢，誓死守城，官兵同仇敵愾，一掃前幾年明軍在與後金軍作戰時士氣低落人無鬥誌的狀況。為了保衛寧遠，袁崇煥在初到任時，就從原來的任所福建省帶來了剛剛傳入中國的新式西洋火炮和操炮技術熟練的福建籍士兵。現在，他決心靠著堅固的城池和威力強大的西洋火炮擊退占優勢的後金軍隊。
2月19日，後金軍開始攻城，袁崇煥指揮明軍開炮轟擊，使後金軍傷亡慘重，大敗而逃。努爾哈赤也被炮火擊中受重傷，幾個月後在傷病中死去。
寧遠大捷暫時扭轉了幾年來明軍屢戰屢敗的頹勢。此後不久，袁崇煥率明軍收複了遼西重鎮錦州。後來，袁崇煥遭朝廷權臣陷害被殺，明軍收複遼東全境的願望終成泡影。
火炮在寧遠大捷中大顯神威，促使明王朝進一步大量製造火炮裝備軍隊，原來不知火炮為何物的後金，也開始鑄造火炮，組建炮兵。所以，寧遠戰役成功地使用火炮，對明清之際武器的發展和作戰方式的演變，都產生了重要的影響。
努爾哈赤（1559—1626年），姓愛新覺羅，號淑勒貝勒，明嘉靖三十八年（1559年），出生在建州左衛蘇克素護部赫圖阿拉城（遼寧省新賓縣）的一個滿族奴隸主的家庭。明萬曆十一年（1583年），“自中稱王”。萬曆四十四年（1616年），在赫圖阿拉建元稱汗，國號大金（史稱後金）。與明將袁崇煥在寧遠交戰中，大敗而回並受傷，於天命十一年（1626年）八月死去。終年68歲。
袁崇煥（1584—1630年），祖籍廣東東莞，後落籍廣西藤縣。他在任遼事期間曾多次擊敗後金軍的進攻，獲寧遠、寧錦大捷，阻遏後金軍南下。崇禎二年（1629年），皇太極親率大軍避開袁崇煥的防區，攻下遵化，直逼北京城下。袁崇煥聞訊率部星夜馳援京師，獲廣渠門、左安門大捷，力解京師之危。但昏庸的崇禎帝卻聽信閹黨讒言，中了皇太極的反間計，將袁崇煥逮捕下獄。崇禎三年（1630年），袁崇煥被處死於西市。