袁崇煥望見山海關東邊二裏許一個山嶺上的小城。知道那是歡喜嶺上的威遠城。袁崇煥知道在老龍頭瀕臨海邊還有一小城叫寧海城。威遠、寧海兩城是關外的前哨，和山海關互為掎角：遇敵來犯，協力攻守。
袁崇煥見到這樣的雄關，心想：
“假若讓我扼守此關，就是敵兵十萬來犯，也讓他寸步難進。”
袁崇煥又在關外考察多日，對山海關的形勢、地勢了如指掌。不久，他回到北京。
袁崇煥回京後，求見禦史侯恂，向他盡數邊事。
侯恂原覺得袁崇煥口出狂言，彈劾之意很明顯，但後來一想，卻發現此人行事任性，很有膽識，敢作敢為又腳踏實地。若在平時，他多半要斥責他擅離職守，罷他的官。但這時朝廷正在憂急之中，王化貞大軍在廣寧覆滅，滿朝驚慌失措。敵軍勢如破竹，銳不可當，自萬曆四十六年到那時，四年多的時間內，明軍數十萬覆沒，攻占撫順、開原、鐵嶺、沈陽、遼陽，直逼山海關。明軍可打一仗，崇煥說出守關的壯語，對收拾珍寶準備南逃的朝臣，是一劑安神良藥。
侯恂看袁崇煥對遼東之事說得頭頭是道，又有守山海關的雄心和魄力，便請皇上破格提升袁崇煥。他上言說道：
“見在朝覲邵武縣知縣袁崇煥，英風偉略，不妨破格留用。”
接受任命後，袁崇煥上《擢僉事監軍奏方略疏》。他在奏疏中一掃當時文臣武將中普遍存在的悲觀、恐懼氣氛，奮全力請求皇上練兵選將，整械造船，把山海關牢牢守住，並說明他遠大的宏圖理想，要收複失地。疏中言：
“不但鞏固山海，即已失之封疆，行將複之。”
袁崇煥赴任前，拜訪了當時在京等候皇上發落的熊廷弼。熊廷弼也是知事之人，他問袁崇煥：
“這次去上任，帶著什麼好計策呀？”
袁崇煥對熊廷弼早就敬重得很，他恭恭敬敬地回答道：
“我認為山海關和關外之戰事應以守為主，然後才能與努爾哈赤作戰，收複失地。”
熊廷弼聽了非常高興。袁崇煥的想法與他對關外形勢的看法，英雄所見略同。二人都恨相見時晚，為了商討先守後戰的策略，恢複遼東失地，二人廢寢忘食，一起商議了整整一天一夜。
袁崇煥的豪言壯語給朝中大官們印象十分深刻。得到朝廷的支持，他從家鄉招募了一批官員去。當時守山海關的主要是新到的浙江兵。另有三千名廣東水兵，在袁崇煥之後到達。袁崇煥認為廣東步兵勇捷善戰，推薦他叔父袁玉佩負責招募三千名，其中包括袁崇煥平生所結納的死士謝尚政、洪安瀾等人。袁崇煥認為廣西兵雄於天下，衝鋒陷陣，悍不畏死，申請於田州、泗城州、龍英州各調兩千名，由以慷慨知名、且善武藝的林翔鳳帶領，朝廷一一批準。
袁崇煥策騎馳往山海關，走馬上任。
袁崇煥到山海關後，作為遼東經略王在晉的下屬，一開始在關內辦事。
王在晉見袁崇煥做事幹練，很是器重他，派他出關到前屯衛去收撫流離失所的難民。崇煥奉命之後，當夜出發，在荊棘虎豹之中夜行，四更天時到達。前屯城中將士無不佩服，袁崇煥本是書生，這一來，兵將都服了他了。
王在晉是萬曆二十年進士，江蘇太倉的文弱書生，根本不懂軍事，眼光短淺，膽子挺小。他在給皇帝的進言中誇大軍中困難：
“各隘口邊牆未葺，器械未整，兵馬未足，錢糧未議，將官惰窳，軍士偷閑。”
王在晉雖對軍事毫無謀略，但卻十分倚重袁崇煥，奏請皇帝任命袁崇煥為寧前兵備僉事。袁崇煥本來是沒有專責的散官，現在有了駐地，寧遠、前屯衛二城，身當山海關外抗禦清兵的第一道防線。
至於明軍一切守禦設施，都集中在山海關。山海關是“天下第一關”，防守京師的第一大要塞，然而它沒有外圍陣地。後金兵若是來攻，立刻就衝到關門之前。
袁崇煥一再向王在晉提出這個關鍵問題，王在晉聽袁崇煥說要在關外守關，想想道理倒也是對的，便主張在山海關外的八裏鋪築城守禦，以兵四萬人守禦。但這隻是一個隻圖苟安、無所作為的消極防禦方略。從而受到袁崇煥和其他幾個中低級將佐沈綮、孫元化等人的反對。王在晉卻不采納。
於是袁崇煥把王在晉退守山海關的意見寄給了內閣首輔葉向高，葉向高因為沒有進行過實地勘察，因此不敢妄下結論，沒有理睬袁崇煥的申請。
袁崇煥的主張雖然正確，然而和頂頭上司爭論了一場之後，意見不蒙采納，竟徑自去向最高行政首長投訴。越級呈報是官場大忌，他做官的方式卻大大不對了。這又是他蠻勁的表現之一。
努爾哈赤這時在經濟上實行奴隸製度。女真人當兵打仗，以搶劫財物為主要工作，認為男子漢耕田種地是恥辱，所以俘虜了漢人和朝鮮人來耕種。漢人、朝鮮人的奴隸是可以買賣的，當時價格是每個精壯漢人約為十兩銀子，或換耕牛一頭。十三山的十多萬漢人被俘虜了去，都成了奴隸，大大增加了努爾哈赤的經濟力量。
那時袁崇煥仍是極力主張築城寧遠。朝廷中的大臣都反對，認為寧遠太遠，守不住。大學士孫承宗是個有見識的人，親自出關巡視，了解具體情況，接受了袁崇煥的看法。孫承宗向明熹宗麵奏王在晉不足任，於是皇上改調王在晉為南京兵部尚書。
明天啟四年（1624年）八月，孫承宗上書皇帝請求出關督師，於是明熹宗任孫承宗為遼東經略。孫承宗到山海關後，大力整頓防務，訓練軍隊，建立營合，製火器，治軍儲，繕甲仗，練騎卒等。孫承宗又采納了袁崇煥等人的建議，重點加強寧遠的防禦，派袁崇煥、滿桂帶兵駐守寧遠，這是袁崇煥領軍的開始。
滿桂是蒙古人，驍勇善戰。從那時起，他和袁崇煥的命運就永遠結合在一起，再也分不開了。一個蒙古武將，一個遼東統帥，都是十分剛硬、十分倔強的脾氣。兩人一起經曆了多次生死患難，也有過不知多少次激烈的爭吵。一直到死，兩人仍是在爭吵。但在兩人的內心，卻又一直是互相欽佩。那既是英雄重英雄的心情，又知道在抗拒後金兵大戰之時，非仰仗對方的力量不可。高明的組織才能和正確的戰略決策是必要的，親臨前敵、殊死決戰的剛勇也是必要的。
寧遠在山海關外二百餘裏，隻守八裏和守到二百多裏以外，戰略形勢當然大有區別。
天啟三年九月，袁崇煥到達寧遠。
本來，孫承宗已派遊擊祖大壽在寧遠築城，但祖大壽料想明軍一定守不住的，隻築了十分之一，敷衍了事。
袁崇煥到後，當即大張旗鼓、雷厲風行地進行築城。立了規格：城牆高三丈二尺，城雉再高六尺，城牆牆址廣三丈，派祖大壽等督工。袁崇煥與將士同甘共苦，善待百姓，當他們是家人父兄一般，所以築城時人人盡力。
天啟四年，袁崇煥營築寧遠城完工，城高牆厚，成為關外的重鎮。關外終於有了一個安全的地方。這些年來，遼東遼西的漢人流離失所，若是給後金人擄去，便成了奴隸，於是關外的漢人紛紛湧到，遠近視為樂土，人口大增。寧遠城一築成，明朝的國防前線向北推移了二百餘裏。
孫承宗為進一步加強關外防線，從寧遠向東推進二百餘裏，在錦州、大小淩河、鬆山、杏山、右屯興築要塞，派將守禦。
孫承宗是個進取型的人物申請調來了二十四萬兩餉銀，準備對後金發起進攻，而孫承宗是教天啟皇帝讀書的老師，天啟對老師很不錯，就立即批準了。但兵部尚書和工部尚書相互一商議，說：“軍餉一足，這個就要有所行動了。”
所以決定采用拖延的辦法，阻止孫承宗的戰略。沒辦法，孫承宗隻好屯田，由軍士自耕自食，沒想，卻取得了不錯的成效。