明政府以袁應(yīng)泰接替熊廷弼?！睹魇贰氛f(shuō)他“歷官精敏強(qiáng)毅，用兵非所長(zhǎng)”。他到達(dá)遼東，一改熊廷弼堅(jiān)守戰(zhàn)略，積極準(zhǔn)備進(jìn)攻后金。恰值遼東邊外蒙古各部發(fā)生饑荒，牧民乞食者眾。袁應(yīng)泰欲借用蒙古人出力，下令大量招降安置于遼陽(yáng)、沈陽(yáng)城中。有的官員擔(dān)心蒙古降眾過(guò)多，其中可能混進(jìn)后金間諜，而袁應(yīng)泰自以為得計(jì)，將借此與大清兵抗衡。

天命六年(1621年）三月十日，努爾哈赤親率大軍進(jìn)攻沈陽(yáng)。沈陽(yáng)城經(jīng)過(guò)熊廷弼的修繕，異常堅(jiān)固，城外有品坑，內(nèi)置尖樁，上覆秫秸，以土掩之，又有城壕一道，內(nèi)外豎有柵術(shù)。近城復(fù)有城壕二道，闊五丈，深二丈，均有尖樁，內(nèi)筑攔馬墻一道，間留炮眼，排列戰(zhàn)車槍炮。明軍將士在城上布陣固守。后金軍先是誘使總兵官賀世賢出城迎戰(zhàn)，繼之用楯車攻城，戰(zhàn)斗激烈，在此關(guān)鍵時(shí)刻，城內(nèi)蒙古人叛變內(nèi)應(yīng)，砍斷繩索，放下吊橋，后金軍蜂擁而入，攻占了沈陽(yáng)城。明將陳策等人率軍救援沈陽(yáng)，又在渾河岸邊展開(kāi)激戰(zhàn)。曾使后金兵一再受挫，最后雖因寡不敵眾而全軍覆沒(méi)，但后金軍損失也不少。

努爾哈赤在奪取沈陽(yáng)后，立即召集諸王大臣會(huì)議，決定乘勝攻打遼陽(yáng)。十九日，后金軍進(jìn)抵遼陽(yáng)城下。明遼東經(jīng)略袁應(yīng)泰率總兵官侯世祿、李秉誠(chéng)、梁仲善、朱萬(wàn)良出城五里迎戰(zhàn)，試圖趁后金兵立足未穩(wěn)，先發(fā)制人，可惜沒(méi)有成功。第二天，后金兵分成兩路，在努爾哈赤指揮下攻城，明遼陽(yáng)守將棄城逃跑，軍心動(dòng)搖。第三天傍晚，后金兵從小西門(mén)攻入，城中大亂，袁應(yīng)泰率軍苦戰(zhàn)失敗，自殺。遼陽(yáng)為后金所有。接著，后金軍席卷遼河以東的海州、蓋州等70余城。此時(shí)，努爾哈赤作出遷都遼陽(yáng)的決策，并在遼陽(yáng)城東北5里的地方修建新城，因位于太子河?xùn)|，故又叫東京城。

天命七年（1622年），努爾哈赤率軍渡過(guò)遼河，進(jìn)攻遼西。明軍連遭敗績(jī)，廣寧失守，有四十余城堡不戰(zhàn)而降。