袁崇煥任兵部主事不久，正碰上王化貞大敗而歸。一時間，朝廷驚慌失措，京城謠言四起，人心惶惶。袁崇煥悄悄地騎了一匹馬，孤身一人出山海關考察軍情。不久他回到北京，向上司詳細報告了山海關外的形勢，並詘“隻要有兵馬糧餉，一人足以守住山海關。”這雖然有些書生意氣，但朝廷還是升任袁崇煥為兵備儉事。
回到山海關的袁崇煥，起初是做遼東經略王在晉的一個下屬，在關內辦事。當時王在晉切意防守山海關。袁崇煥認為，為了保住山海關，應當將防線北移，在寧遠築城駐守。
朝廷中的大臣大都反對，認為寧遠太遠，難以防守，但他們不知道，若以山海關為國界，就好像以北京的城牆為國界一樣，外圍失去了屏障，山海關一旦被重兵攻破，後果不堪設想。如在寧遠築城，則可建立一片戰場，取得一片鞏固的根據地。在這個戰場上阻擊乃至消滅滿清的軍隊，比依長城而守而言，實在是要堅固得多。
孫承宗大學士是輕易沒有發表過意見的，他親往關外視察.支持袁崇煥的意見。不久，朝廷派孫承宗代替王在晉，做了遼東主帥，他令袁崇煥和副將滿桂駐守寧遠。
在公元1622年，袁崇煥到達寧遠，立即著手築城。寧遠離山海關二百多裏遠，築好此城，就等於砸下了一顆釘子。他訂下城牆規格：城牆高3丈2尺，城雉再高6尺，城牆牆址廣3丈。
袁崇煥和將士們是同甘共苦，所以築城時人人都盡力，第二年寧遠城牆就築成了。寧遠城高的牆厚，成為關外抗擊滿清的最主要的防禦工事之一。袁崇煥由築此城開始，經營遼東防務幾達20年。在袁崇煥未被殺死以前，滿清軍隊雖然是多次繞道進襲包括北京城在內的一些城鎮，但是最終還是未能真正地跨過寧遠地區的一步。
在經過袁崇煥和孫承宗幾年的苦心經營後，明朝的邊防力量大大地增強了，明軍開始主動出擊了，陸續收複了一些失地，並把防線向北推進了幾百裏。麵對已經取得的戰果和宏偉計劃的逐漸實現，袁崇煥內心充滿了喜悅。袁崇煥也因功連連升官，先升為兵各副使，再升為右參政，孫承宗主帥也對他是青睞不斷有加。
雖然說前線是逐漸的穩固下來了，但朝廷裏卻是日漸地腐敗下去了，魏忠賢的專橫跋扈引起了正直朝臣尤其是東林黨人的義憤，紛紛上書彈劾魏忠賢，魏忠賢就采取極端的手段，殺害了楊漣等6人，史稱“前六君子”，並把抗清立有大功的熊廷弼也一並處死。在鎮壓了這些反對派以後，魏忠賢的氣焰更為囂張，自稱“九千歲”，肆意勒索賄賂。孫承宗對魏忠賢的一切也不承認，魏忠賢就派了一個叫高第的親信前去到替了孫承宗做遼東的主帥。
高第隻會吹牛拍馬，絕無任何一點的所長，他到任後，膽小如鼠，不敢駐守寧元城.胡說寧遠戰不可戰，守又不可守，命令立即撤退。作為廣東人，袁崇煥有一股“蠻勁”，他堅決不服從，認為軍事上有進無退，寧遠一撤，全線即刻崩潰。高第雖是袁崇煥的上級，但因他膽小，況且也是文官出身，竟對袁崇煥無可奈何，隻好下令把錦州及其他幾個防守據點的兵馬撤到了山海關。這樣一來的話，寧遠城就好像曠野裏的一株枯樹一樣，完全地暴露在寒風之中了。
機會終於讓努爾哈赤等待上了。明天啟六年（年公元1626），努爾哈赤親率大軍十三萬，號稱二十萬，進攻寧遠城。那位魏忠賢派來的高第坐在長城垛口上，以隔岸觀火的悠閑心態，幸災樂禍地看著寧遠城的覆滅和袁崇煥的敗亡。然而，隻有孤城一座和守兵一萬的袁崇煥，並無絲毫的怯懼之意，而是一意要率兵抵抗，於是，開始了著名的寧遠大戰。