萨尔浒之战
努尔哈赤率领后金军攻取了抚顺、清河后，于万历四十七年（1619年）正月，又亲自率领大军征讨叶赫，拿下了大小屯寨20多个。叶赫一向最得明廷的支持，便马上把消息给报了上去。明廷原来听说抚顺、清阿沦陷，已经派兵部左侍郎杨镐为辽东经略，起用了山海关总兵杜隆和大将李如柏等大举讨伐努尔哈赤。如今又接到叶赫的来报，便捺不住，催促杨镐等进兵，并又调集了福建、浙江、陕西、四川、甘肃等省兵力，齐集在辽阳，期望以重兵把努尔哈赤消灭在赫图阿拉，挽回曾经败亡的耻辱。杨镐住在沈阳，命令众将分四路进攻：左翼北路，总兵马林，自开原出靖安堡攻其北；左翼中路，总兵杜松，出抚顺攻其西；翼中路，总兵李如柏，从清河、鸦鹘关攻其南；右翼南路，总兵刘铤，从宽甸出凉马佃攻其东南。四路军兵8.8万余人（号称47万）长驱直进，气势不可抵挡。其中总兵杜松是个十分轻敌的人，他不听文臣劝谏，打起仗来靠的是一身莽夫之勇。他带了3万人马，出抚顺关，把大营驻扎在萨尔浒山上，自己则率领1万人去攻打界藩山。
第二年初，明军与后金已经陷入了对抗状态。努尔哈赤对明军的大举来袭并没有感到惊慌，在清楚地分析了形势之后，他一面派大贝勒代善率领5000兵马驻守扎喀关，抵御明军的进攻，一面亲统大军乘虚出征支援明军的叶赫部。在获得节节胜利之后，叶赫部的锐气被大大挫伤，努尔哈赤这才转而对付明军。自从明朝发兵以来，努尔哈赤一直在密切地注视着他们的动向。他估计明军长线作战、大举进犯，必然是希望速战速决，但他们的后勤补给肯定不能支持长久战，针对这个弱点，他开始做长久防御、坚壁固守的准备。
二月，后金派出1.5万人的分队，到萨尔浒山上筑城，建立防御重地，并派骑兵前去保卫。努尔哈赤认为明军主力实际上不是杨镐的组合军，而是从抚顺而来的，由杜松率领的3万西路大军。他认为，在总体实力上，他明显不是明军的对手，但自己的优势在于能够有针对性地集中力量、各个歼灭。因此他制定了“凭尔几路来，我只一路去”的方针，准备集中优势兵力打击主力明军，然后再将其余的乌合之众各个击破。
杜松率领着军队出了抚顺城，几天后就占驻战略要地萨尔浒，本来他在战略上占有优势，但由于贪功冒进而犯了致命的错误。他不听劝告，独断专行，放弃了在军事要地萨尔浒与后金军对抗的机会，主动进攻挑衅，又亲率1万人攻打附近的界藩城，兵力再次分散，给了努尔哈赤以可乘之机。努尔哈赤亲率六旗4万兵力包围萨尔浒山，命儿子代善、皇太极率两旗兵力在界藩城迎击明军。之后，努尔哈赤的八旗兵向萨尔浒山发起猛烈攻击，不适气候和不熟悉地理环境的明军顿时乱作一团，纷纷西逃，结果在得力阿哈一带全军被歼，总指挥杜松等将领也都战死。八旗兵在萨尔浒山取得速胜后，奋勇打击其他三路明军。努尔哈赤乘胜北上，迎击马林带领的北路明军。马林率明军到达尚间崖安营扎寨，命监军潘宗颜领一军驻守斐芬山，和败退到斡珲鄂模的龚念遂部互为犄角，彼此声援。努尔哈赤乘其立足未稳，首先派四贝勒皇太极率军进攻龚念遂部，明兵大败，这就剪除了尚间崖明军的右臂。然后，努尔哈赤命大贝勒代善领兵攻打马林驻守的尚间崖，后金兵冲入明营，明兵敌不住八旗兵的凌厉攻势，纷纷溃散，马林仅以身免，逃回开原（辽宁省开原县开原老城）。随后，努尔哈赤率军进攻斐芬山的潘宗颜部，明兵以有利地形进行抵抗，但是孤立无援，在后金兵的猛烈攻击下，全军被歼。至此，努尔哈赤又粉碎了北路侵犯的明军，取得了尚间崖、斐芬山大捷。
努尔哈赤回军途中到达古尔本时，得到探报，刘铤率领的东路明军抵达阿布达里岗，距离赫图阿拉城只有50余里，李如柏率领的南路明军进抵虎栏，形势十分紧张。他迅速回到赫图阿拉，立即命代善、皇太极等率领大军急速前往东线迎战刘铤，自己率领4000人马留守赫图阿拉，防止李如柏的南路明军到来。代善和皇太极到达阿布达里岗与明军相遇，他们各领左右四旗，围攻夹击，明军溃败，刘铤被杀。代善等又挥兵南下，追击败逃的明军，在富察明军残部“举皆覆没”。然后又将姜弘立带领的朝鲜兵团团围住，不断“驰突，势如风雨”“瞬息间两营皆没”，最后“元帅姜弘立以下，全军投降”。
在这次大规模的战役中，努尔哈赤率领的后金军以少胜多，还用最小的牺牲取得了最大的胜利，这完全得力于努尔哈赤的沉着应战和指挥得当。他善于乘敌军易将时歼灭敌人。萨尔浒之战明军失败后，明廷改派熊廷弼为辽东经略，努尔哈赤便按兵不动，蓄势以待，静观其变。等到明廷罢免熊廷弼，以袁应泰取而代之的时候，努尔哈赤便乘乱发起沈辽之战，大获全胜。在这次战役之后，努尔哈赤扩充了自己的力量，后金的兵员数量达到了20万，军事实力第一次能够与明军势均力敌。这次战役的另一个重大意义是打退了明朝的进攻，为努尔哈赤的发展争取到了时间和安定的环境。战后的努尔哈赤立即开始在临近明边界的地方屯田驻军，移民筑城，时不时地骚扰明朝边防，而明朝在战役后却元气大伤，只能是消极应对，再也没有能力轻言大军讨伐。在萨尔浒战役之后，明朝与后金的攻守形势发生了根本性的转折，努尔哈赤由守势转为攻势，更加增强了进军中原、颠覆明朝的决心和信心。
沈阳大捷
萨尔浒大捷后，5个月里努尔哈赤又相继攻下了开原、铁岭，又灭了叶赫。明廷惊恐万分，对辽东局势抱以悲观的态度。大多数官员都认为不可收拾，熊廷弼却上书主动要去镇守沈辽。明廷在这个严峻的时刻，终于答应了熊廷弼的请求，让他代替杨镐，接任辽东经略。熊廷弼接任辽东经略后，在军事部署、工事防御上，进行了相当完善的补救，把先前所遇到的种种问题及时地解决了。努尔哈赤遇到熊廷弼这个对手后，不敢贸然出兵攻打沈阳。在灭叶赫后，后金军已经不具备进攻沈阳的条件，只能采取守势，等待机会。
本来在这种形势下，明军占据了绝对优势，而这时候腐败透顶的明廷却从根本上破坏了这种有利局面。万历四十八年（1620年）是明廷政局变化较为热闹的一年。七月二十一日，明神宗驾崩，太子朱常洛继位，这便是光宗。光宗继位后沉溺女色，希图长生，最终因误食红丸而暴卒于是年九月初一。接着继位的是熹宗。短短一个多月时间内“梓宫两哭”，先后有三个皇帝在位，朝廷政局十分混乱。当时既无明君，又无贤相，大臣们只知道利用边乱争夺权势。因为熹宗听信了宦官的谗言，熊廷弼突然被革职罢官。明廷又派袁应泰赴沈阳代替熊廷弼为辽东经略。袁应泰这个人是纸上谈兵，虽然说得头头是道，但是实际用兵作战却不是自己所擅长的，计划出来的应敌之策漏洞颇多。
后袁应泰代替熊廷弼统领辽东军政大权。袁曾经担任过知县、按察使等职，颇有政绩。他虽然颇具政治才能，但“兵事非所长”，其上任以后，对熊廷弼此前所采取的以守为攻的策略作了很大的调整。其在时机尚不成熟的情况下，便部署对后金进行反攻，致使辽东的防御体系被削弱。同时，他还轻率地接纳大批蒙古难民到沈阳和辽阳城内，从而使得很多后金奸细也得以乘机混入。他的这些措施正中努尔哈赤下怀。
后金天命六年（1621年）春，努尔哈赤认为发动辽沈之战的时机已经成熟，于是便于三月十日亲统大军从萨尔浒出发，浩浩荡荡，直指沈阳。为保卫沈阳，明军当时在沈阳城设下了坚固的防线。在城外修筑围墙，这道围墙和原来的城墙比起来向外拓展了8丈多。又在城外挖深沟一道，上盖秫秸，铺以浮土，内插尖木桩，以为陷阱，沟内侧又修有内壕，壕上放置一二十人才能抬动的大木。内壕以内再设以5丈宽，2丈许深的沟涧，涧底插以尖木。涧的内侧每隔1丈5尺有战车一辆，战车与战车之间架小炮4门，大炮两门，各个车、炮的周壅还设有机动兵员作为守卫。守城将领是总兵贺世贤和尤世功，城中守军约有七八万人。进抵沈阳城下以后，后金军队并没有急于攻城，而是采取了“诱敌出城、围而歼之”的战术。努尔哈赤先派少量士兵隔着壕沟对沈阳城进行侦察。武举出身的明总兵尤世功率家丁冲出，杀敌4人，也算是小有斩获。而总兵贺世贤却因此生出了轻敌之心。贺世贤出身低微，以战功升至总兵。在当时他是辽东首屈一指的勇将，但是这个人有勇而少谋，且喜贪杯。他见努尔哈赤没来攻城，并且明军有小胜之战绩，便以为后金军没什么了不起，却不知道这是对方的诱兵之计。三月十三日，贺世贤举杯壮行，率亲丁1000余人出城对阵，发誓说：“不痛杀敌军决不回城。”贺世贤统兵出城这一行为正合努尔哈赤的心意，他于是便令一小股骑兵佯败，贺世贤不知是计，便乘着得胜的势头赶了上去。忽然间后金骑兵四出，贺世贤顿时被杀得只有招架之功而无还手之力。他且战且退，当他从东门直杀到西门时，身上已中箭四处。部下劝他投往辽阳，他拒绝了，他说：“身为大将不能守住城池，又有何脸面去见经略呢？”他挥动铁鞭，连续杀敌数十名，最后因多处中箭，坠马而死。
这时努尔哈赤一面命精兵追击贺世贤，一面指挥八旗主力向沈阳城发动总攻。八旗兵在沈阳城的东北角挖土填壕，向前推进。城上明军奋勇守御，接连发炮，但炮身却因发炮次数太多而变得红热起来，弹药一装进去就喷了出来，无法继续发炮。而此时后金军队又将壕沟填满，纷纷蜂拥过壕，向东门发起猛攻。此时，贺世贤兵败、尤世功战死的消息已经传到城中，军队因之士气低落，民心也为之不安。见明军大势已去，城中的蒙古人便砍断桥索，将吊桥放下，迎接后金军队入城。努尔哈赤又一次取得了大捷。
广宁之役
辽沈失守之后，明廷举朝为之震动，京师为之戒严。震惊之余，人们逐渐认识到当初撤除熊廷弼职务之举是一个大大的失策，明廷于是再次起用熊廷弼为辽东经略，将收拾辽东残局的重任又一次放在了熊廷弼的肩上。他主张以守为攻，多方协作，固守辽西，等到时机成熟时再收复辽沈，因而提出了“三方布置策”。这一战略方针的基本内容是：以广宁为中心设重兵屯守，互为掎角，守望相助，以阻击后金主力；在天津、登莱布置水军以对辽东半岛沿岸进行骚扰；经略驻山海关，指挥全局，节制三方。当时，辽东残破，明军守且不足，进击就更不用说了，所以熊廷弼的以守为攻的策略是对的。然而他的下属王化贞却另有主张。王在升任辽东巡抚以后，提出了与熊廷弼的战略方针完全不同的构想：外借察哈尔林丹汗40万兵之助，内凭投降后金的李永芳为内应，然后由他亲统6万明军，“一举荡平”后金。这一战略构想的核心是以攻为守。因此，王化贞一面将2万明军分散布置在三岔河辽河下游，浑河、太子河、辽河合流于此沿岸，一面派毛文龙率300名士兵由三岔河入海，于六月袭取镇江（今辽宁省丹东），表现出了一种力图进攻、要打硬仗的姿态。
虽然熊廷弼的官职为兵部尚书兼右佥都御史，并佩有上方宝剑，是王化贞的上司。可是巡抚王化贞在明廷中有靠山，首辅叶向高与兵部尚书张鹤鸣都很支持他，因此有什么事情的话，王化贞往往不经熊就直接与明廷联系。当时，王化贞在广宁拥兵12万，而在山海关的熊廷弼其部下仅5000人，经略之名只是个虚名。这样，经略、巡抚意见不一，不但不能互相配合，反而互相指责，不时发生争执。为了解决“经抚不合”的僵局，天启二年（1622年），在调解无效的情况下，熹宗委托兵部召集朝中九卿科道官员举行会议，以决定经、抚孰去孰留，而在经过一番商议后，大部分人主张去熊而留王，升王为辽东经略。
正当明廷对王、熊的去留问题争辩不休的时候，已探知明朝“经抚不和”的努尔哈赤决定挥兵渡过辽河，向广宁（今辽宁省北镇县城）发动进攻。天命七年（1622年）正月，努尔哈赤亲率后金八旗军直扑辽西大地。尽管广宁一带驻有明廷精兵，但辽西之战的战场并不在此，而在西平堡（在今辽宁省盘山县境内）。
西平堡所处地势，是辽西前沿的要塞，明军在此驻守的是副将罗一贵，所部明军为3000人。渡过辽河以后，后金军队便如入无人之地，很快就进抵西平堡城下。参将黑云鹤出城迎战，所部被全歼。罗一贵凭着城防设施顽固守御，对攻城的后金军队用炮火予以猛击。投降后金的李永芳派出使者，举旗来到城下，要罗一贵投降。罗毅然拒绝，并对李永芳大加责骂。后金军队遂加紧进攻，明军坚守两昼夜，打退了金军的三次进攻，杀敌数千人。激战中，罗一贵被流箭射中眼睛，无力再战。这样，在火药用尽、外援无望的情况下，他自刎而死，西平堡由此失守。
西平堡失陷以后，广宁便受到了威胁。本来，广宁一带屯有明军的主力，可是当西平堡被围时，王化贞采纳了心腹将领孙得功的建议，将防守广宁一带的明军都撤了下来，让他们前往西平堡增援。王令孙统领广宁一带的明军，会合总兵祁秉忠统领的闾阳驿（今辽宁省北镇县南阊阳）明军和总兵刘渠统领的镇武堡（今辽宁省盘山县东北）明军，一同前往西平堡救援。这是王化贞的重大失误。因为后金军队所擅长的是野战，而明军所擅长的正是守城，这样一来就等于是放弃自己的长处，而将自己的弱点全部暴露给了对方。进此建议的孙得功早就与后金暗自勾结。当广宁等三部明军与八旗军队相遇时，孙得功让祁秉忠、刘渠两部率先出战。两军一交锋，孙得功等便故意上前一冲，随即又退去，明军因而大乱。祁、刘二将力战不敌，先后战死。
逃回广宁后，孙得功故意制造混乱，在广宁城中散布谣言，说金兵马上就会进抵广宁，对广宁发动进攻，一时城中军民一片慌乱，纷纷逃亡。孙得功等人将广宁城门控制住，又将银库及火药库封存起来，准备迎接后金军入城。而王化贞此时还被蒙在鼓里，幸得参将江朝栋及时入告，王化贞才得以逃脱。当王、江等人逃到大凌河（今辽宁省凌海市东）时，正好与熊廷弼相遇。一见到熊，王化贞便哭了起来，将明军大败、孙得功投降后金、谋献广宁、自己差点回不来的情况讲给了熊廷弼听。熊听后，便将自己的5000部下交给了王化贞，令他殿后，护送溃散的10万辽西军民入关。
王化贞出逃后，广宁城便为孙得功等所控制，孙派人前往西平堡迎请努尔哈赤，努尔哈赤不战而胜，占领了广宁。
宁远兵败
努尔哈赤一生经历过许多重大战役，一直所向披靡，攻无不克。明天启二年即天命七年（1622年），努尔哈赤大败明辽东经略熊廷弼和辽东巡抚王化贞，夺取了明辽西重镇广宁（今辽宁北宁市）。熊廷弼因兵败失地而被斩，王化贞也因兵败弃城而丢官。随后，明朝廷派熹宗的老师、大学士孙承宗为辽东经略。
孙承宗出关赴任，巡察边关，整治部队，储备粮草，积极防御。他任用袁崇焕修筑宁远城，加强战备整整4年，没有大的战事。然而，由于孙承宗是东林党的领袖，与以大太监魏忠贤为首的阉党势不两立，虽然身为帝师、大学士，但在党争中也受到排挤，辞官回家，接替他驻任辽东经略的是阉党分子高第。
高第上任后，采取了消极防御策略，命令山海关外的兵力全部撤到关内，但身为宁远道的袁崇焕却拒不从命。宁远（今辽宁兴城）是明军在辽西失陷广宁后最重要的军事堡垒，后金军要进攻明朝，首当其冲的就是宁远城。袁崇焕率领万余兵民，独守孤城宁远。他将新从海外引进的西洋大炮安放在城上；将城外的商民、粮草搬到城内，焚毁城外房舍，坚壁清野；安排百姓巡逻放哨，运送火药，实行军民联防。他还亲自向官兵下拜，刺血宣誓，激以忠义，官兵都决心与袁崇焕同生死、共患难。袁崇焕一切布置妥当，静待敌人来攻。
明天启六年即天命十一年（1626年）正月，68岁的努尔哈赤亲率6万八旗军，号称20万大军，渡过辽河，如入无人之境，向孤城宁远猛扑而来。此时，守城者袁崇焕，42岁，进士出身，还从没有指挥过作战，打过仗。
二十三日，努尔哈赤命离宁远城5里安营，横截山海之间的大路。努尔哈赤先礼后兵，放回被俘汉人捎劝降书给袁崇焕说：“献城投降，高官厚赏，拒绝投降，城破身亡。”
袁崇焕回答说：“义当死守，岂有降理！”
二十四日，努尔哈赤派兵猛力攻城，城垛上，箭像倾盆大雨一样射来；悬牌上，矢镞密集得就像刺猬。后金兵攻城不下，努尔哈赤命士兵冒死凿城挖洞。袁崇焕迅速下令动用早就准备好的大炮，向后金军的队伍猛烈发射，炮声响处，只见一团团冲天的火焰腾空而起，后金兵士一下子被炸得血肉横飞，七零八落，活下的也被迫后撤。
努尔哈赤对这种新引进的西洋红衣大炮一无所知，不知道它的来源、特点、性能和威力。第二天又亲自督战，集中大股兵力继续攻城。袁崇焕登上城墙高处的瞭望台，沉着地监视观察着后金军的行动。直到后金军冲到逼近城墙的地方，他才命令炮手瞄准敌人密集的地方放炮，这些炮击使后金军将士受到巨大伤亡，正在后面督战的努尔哈赤也受了重伤，不得不下令迅速撤退。
袁崇焕听到敌人退兵的消息，就带兵乘胜追杀，一直追赶了30里，又杀死了不少后金军，才得胜回城。
努尔哈赤一生戎马驰骋44年，几乎没有打过败仗，可谓历史上的常胜统帅，但他占领广宁后，年事已高，体力衰弱，深居简出，怠于理政。他对宁远守将袁崇焕没有仔细研究，对宁远守城炮械也没有侦知实情，他只看到明朝经略易人等因素，未全面分析敌我，便贸然进攻，结果以矛制炮、以短击长、以劳攻逸、以动图静，吞下了骄师必败的苦果。宁远之败，是努尔哈赤起兵以来所遭遇到的最重大的挫折。
疽发身死
宁远战败后，努尔哈赤带领后金军满怀愤恨撤离宁远，二月九日回到沈阳。他对诸贝勒大臣说：“朕自二十五岁征伐以来，战无不胜，攻无不克，独宁远一城不能下耶！”努尔哈赤此次兴兵进攻宁远，是对明战争以来第一次遭受挫败，而且损失也是前所未有的。他战败的原因除了八旗兵不善于攻坚外，主要是犯了轻敌的错误，正如后金谋臣刘学成所言：“汗轻视宁远，所以天使汗劳苦。”
努尔哈赤回到沈阳以后，一则由于宁远兵败，精神上受到很大的创伤，整日心情郁忿；二则因为年迈体衰，长期驰骋疆场，鞍马劳累，积劳成疾。天命十一年（1626年）七月中，努尔哈赤身患毒疽，二十三日往清河汤泉疗养。八月初七，病情突然加重。十一日，乘船顺太子河而下，转入浑河时，与前来迎接的大妃纳喇氏相见后，行至离沈阳40里的瑷鸡堡死去，终年68岁，葬在沈阳城东，浑河北岸的石（左石右嘴）山，称之“福陵”。