消息传到北京，朝野震动，舆论大哗。御使方震孺上疏，请求罢免兵部尚书崔景荣，由孙承宗接替他。朝臣们都知道孙承宗晓畅军事，对边关的防守、用兵很有一套，又谋事周密，老成持重，纷纷赞成。还有人提议，在兵部设侍郎一职，由孙承宗担任，主要负责东北边疆的战事。熹宗说：“东北边疆固然重要，但是，每一次先生给我讲课，都使我受益匪浅，朕实在舍不得让先生离开。再说了，朕知道的治国用兵之道多了，才能做出正确的抉择，这样也有利于大明的江山社稷。现在，我大明人才济济，众位爱卿可以推举他人。”朝臣们一再推举孙承宗，御史方震孺说：“在此国难当头之际，非孙承宗不可挽救大局，请陛下三思。”熹宗沉默多时，同意任命孙承宗为兵部尚书兼任东阁大学士。但是，不许他离开京城，以便于随时顾问国家大事。
孙承宗上任以后，上疏陈述当时军事体制和作战指挥上的弊端，请求改革，主要内容有三：一是“兵多不练，饷多不核”。是说军队训练差，军人素质上不去；后勤供应管理混乱，有的冒领，有的不够，也影响战斗力。二是“以将用兵，而以文官招练；以将临阵，而以文官指发；以武略边，而且增置文官于幕府”。指出当时“以文制武”机制的弊端。这样相互牵掣，影响训练效果，影响将兵的沟通，最后影响的是战斗力的发挥。
三是“以边任经、抚，而日问战守于朝”，指出朝中不明白前线的具体情况，容易瞎指挥，出现决策性的失误。
因此，他主张重将权，选择一位有韬略、有主见的大将，授予他临机专断之权，不要让他受不懂军事的文官的压制。此外，还要安抚辽西、抚恤辽民、裁减京都的军队等，这些都得到了明熹宗的批准。
天启二年（1622年）三月十八日，由于前线形势危急，熹宗又舍不得孙承宗前去，只好派王在晋去山海关督导军务。临行前，熹宗赐予他尚方宝剑，亲自送到午门以外，嘱咐他说：“东北的安全大计，就全靠你了。你一定要认真谋划、谨慎行事，千万不能有疏漏之处。等到边疆稳定以后，朕亲自为你摆宴庆功。”王在晋感激涕零，对皇上说：“承蒙皇上如此信任，臣一定尽心竭力，不辜负皇上的重托。”
王在晋到达山海关半个月以后，提出了“拒奴抚虏、堵隘守关”的方针。所谓的“抚虏”，就是由朝廷拿出大笔金钱收买蒙古贵族；所谓的“拒奴”，就是防卫后金的入侵。他幻想着由蒙古贵族军队抵挡后金军队，这样就可以一举两得，不费吹灰之力就能坐致太平。所谓的“堵隘”，是在山海关外再修一座关，称为重关。本来，王在晋还想利用蒙古贵族的力量攻打广宁，但是，他的好朋友蓟辽总督王象乾说：“得到广宁也守不住，罪过更大，不如不图广宁，而在山海关外再设置一道关，作为屏障，既护卫了山海关，也护卫了京师。”王在晋以为这是一条妙计，于是就把“抚虏堵隘”定为守关方针。
五月，他正式提出修筑重关的计划。从芝麻湾或八里铺再筑一道城墙，长约三十多里，向北绕过山峰，向南修到大海，把关外的一片石、角山和欢喜岭等战略要地都包罗在内。这样就可以使关外有关，墙外有墙，再派四万人守卫，就可以使边疆稳固，抵挡后金的入侵。但这是一项浩大的工程，需要花很多钱，用很多人力，还要经历很长的时间才能完成。最后，他决定在八里铺地方修筑重关，估算了一下费用，需要用去九十三万两白银。他把自己的设想上奏朝廷，熹宗批准了他的建议，同意先发帑金二十万两，其余费用以后陆续拨发。
自从上次孙承宗提议重将权以后，边关主要将领可以坚持自己的意见。王在晋提出筑重关的建议遭到他的部下宁前兵备佥事袁崇焕、孙元化等人的坚决反对，认为王在晋修筑重关实在不是高明的办法，是一种怯懦的、保守的办法，不是根本大计、长久之计，于是就极力劝阻。王在晋固执己见，根本听不进不同意见。袁崇焕看到自己劝说不了王在晋，就向当时的首辅叶向高写信，陈述了自己的意见。叶向高做事还算稳妥，他一时拿不定主意，就拿到朝堂上议论，他说：“东北前线有两种意见，王在晋主张修重关，袁崇焕等将领们反对修重关。一方说，重关万万不可少，作用很大；一方说，重关没有作用，白白地劳民伤财。这件事我们要慎重对待，不能主观臆断，轻易下结论。大家说怎么办呢？”话音刚落，就听一人声如洪钟，高声说道：“要想决定边防大事，就要亲自到前线看一看，然后才能确定谁是谁非，我愿亲自去边疆察看。”正在熹宗愁眉紧锁的时候，他一看是自己的老师出面了，心中既高兴又有点怅然若失。不过，熹宗深信老师能把这件事处理好，最终还是批准了老师的要求。
钦差巡边拒修重关
孙承宗这次出行，受到了熹宗的重视，也被寄予了很大的希望。特加封太子太保，赐给蟒玉、银币。临行时，熹宗率群臣送到午门以外。君臣在一起这么长时间了，已经有了深厚孙承宗的车营类型的感情，此时的分别，自然是依依不舍，熹宗说：“你去边疆，就和朕去边疆一样，愿先生早日料理完边疆的事务，早日回朝，再为朕论天下大事。”孙承宗说：“陛下厚爱，臣一定以死相报，请陛下回宫吧。”
六月二十六日，孙承宗由兵部主事鹿善继等陪同到达山海关，也没有休息，当即就认真巡视了山海关和王在晋所主张建筑的八里铺新城。他一看，所谓的新城指的是再向南推进四里地，其实相当于旧城的加固，而且工程很大，恐怕还没有修完敌人就已经打进来了。于是，就这一问题同王在晋展开了激烈的争论。
首先，孙承宗心平气和地说：“王大人想修新城、构重关，不知用意何在？”王在晋自以为是，侃侃而谈：
“山海关以南是大海，如果敌人从海上进犯，很快就到了，这是防卫薄弱的原因之一；山海关以北是山，山比关高，敌人如果占领高山，再从山上向下攻击，山海关也守不住啊。因此，我修的这一道重关南到海边，向北绕过一片石、角山、欢喜岭等战略要地，山海关的防卫从此就可以没有忧虑了。”
孙承宗静静地听完王在晋的发言，疑惑地问：“新城建成以后，立刻把旧城的四万守军调过去吗？”王在晋说：“不，应当再派兵守卫。”“这样一来，八里之内就有守军八万多人。那么，一片石的西北就不能设重兵吗？而且在八里之内修筑重关，新城的背后就是旧城，城中埋着大量的陷坑和地雷，这是为敌人设的呢，还是为新兵设的呢？新城如果可以守，还用旧城干什么？如果不可以守，那么如果四万新兵一旦溃败，是开关放行呢，还是闭关让敌人杀戮呢，还是让他们投降呢？”孙承宗提出自己的疑问。王在晋说：“新城有三道关口，假如战败以后，可以从那里撤退进关。”“如像你所说的那样，敌人打过来的时候，我们的军队还像以前那样逃跑，你修这道重关还有什么用处呢？”孙承宗盯着王在晋的脸，步步紧逼。此时王在晋有点心虚，红着脸说：
“我准备在山上再建三座寨，用来接应逃跑的士兵。”孙承宗很生气，为了不至于闹得太僵，他强压怒火，尽量用平静的声音说：“王大人，这可不是用兵之道。该进军的时候，后退的人要斩首；该撤退的时候，要有组织的撤退。大人不想练兵，只知道修城，这不是取胜的根本。军队还没有打败仗，你就先修寨等待他们，这不是教他们临阵脱逃吗？况且如果打败的兵能进关，敌人就不会跟着杀进来吗？现在，你不打算收复失地，还劳民伤财修重关以图自保，丢弃以前的城池，山海关以外，你是不想要了。天天在内部吵着要修关防守，京师以东还有安宁的地方吗？”
王在晋在用兵打仗上比孙承宗差得远，经过这一番追问，竟然哑口无言。但是他仍然坚持自己的观点，说：
“你讲的何尝不是，但是目前只有防守了。”孙承宗见不能说服王在晋，话不投机，就起身告辞。
第二天早上，孙承宗忧心忡忡，来到中前所视察。
他登上城楼，向东北方向眺望，但见山峦起伏，莽莽苍苍，在朝阳的照耀下分外的壮丽。前面的临海靠山之处，不就是宁远吗？觉华岛耸立在海中，与宁远遥相呼应，好像人的左右腋，可以作为遏制敌人进攻的有利地形，这个地方哪能不守呢？他简直就是天然的重关啊！他指着宁远的方向，豪迈的说：“只要坚守此地，二百里大好河山，尽归我大明王朝。从此，京都可以安享太平了。”
孙承宗做到了心中有数，马上召集众将商议如何防守。
监军阎鸣泰主张守觉华岛（辽宁兴城以东三十里海中，现在叫做菊花岛），袁崇焕主张守宁远（今辽宁兴城），王在晋则主张守中前所（今辽宁绥中县前所）。孙承宗听取了众人的发言之后，也阐述了自己的意见：“觉华岛孤孤单单的耸立在海中，如果敌人在陆上进攻，显然不能阻挡；中前所离山海关太近，没有必要再设重兵；唯有宁远，依山靠海，实在是咽喉要道，兵家必争之地。在这里防守好了，远离京师，京师就很安全了。我同意袁崇焕将军的意见。”
王在晋这个人算是顽固到了极点，虽然明知道理亏也不服气，仍然坚持修重城的主张。孙承宗为了朝廷大局，本来很火暴的脾气也杀了不少，王在晋毕竟是朝廷派来的钦差，正确的主张必须得到他的支持才行，于是就苦口婆心地劝导他，推心置腹的跟他谈话，一直谈了七天七夜，王在晋最终还是没有同意孙承宗的意见。孙承宗出示袁崇焕给朝廷的奏疏，劝说道：“前方的将领多数主张守宁远，他们已经上奏朝廷，王大人不要让前线将领们寒心啊。”王在晋一见奏疏，先是大吃了一惊，随即就平静了下来，倔强地说道：“我为朝廷经略边疆，忠心耿耿，问心无愧，我自有主张。”孙承宗见实在说服不了王在晋，徒留无益，就起身返回北京。
孙承宗回到北京，受到了熹宗的热烈欢迎，没等孙承宗回府休息，就问起了前线的情况。孙承宗说：“我到了山海关以后，详细考察了地形，发现宁远确实是兵家必争之地，是天然的重关。王大人主张修重关实在是置关外的大好河山于不顾，一旦此关一破，唇亡齿寒，京师危在旦夕。况且此举劳民伤财，臣以为不是上策。上次努尔哈赤入侵，敌人还没有到达镇武，而我军自己烧了宁远、前屯，这是前任经略熊廷弼等人的罪过；现在，敌人还没有来，我们就把宁远、前屯放弃了，并且不敢出关一步，这是现在经略和将领的过错；如今，经略和将领们龟缩在关内，我没有能力把他们的畏敌之心转化为畏法之心，把他们为自己谋利益的智慧转变为攻击敌人的智慧，这是我和经略大臣的过错。现在，与其用数以百万计的金钱浪费在无用的修筑重关上，不如用在修筑宁远要塞上。把守八里铺的四万人放在宁远要冲，和觉华岛成为犄角之势。假如有敌人前来进犯，就令岛上的士兵从三岔口出兵，截断辽河上的浮桥，绕到敌人的后面攻打他们。这样一来，敌军首尾不能相顾，必然大败而回，我军就会收复二百里的疆土。总之，敌人的营帐一定不能靠近山海关，杏山的难民一定不能置之不理。现在，不打破庸人的防守论调，山海关外的大事是做不成的。”他还建议解除王在晋的兵部尚书及辽东经略之职。他说：“王在晋保守怯战，而且固执己见，不听众位将领的意见，一意孤行，我苦口婆心地劝了他七天七夜，都没有让他回心转意，继续用此人在前线，恐怕会耽误军国大事，请陛下撤去王在晋辽东经略的职务，选派他人前去。”熹宗说：“王在晋的主张虽然保守，但是，还没有过错，就这样撤了他，我怕人心不服。”孙承宗说：
“半年以来，他没有做一件切实际的工作，兵一次也没有训练，将一次也没有统兵，唯独有想逃跑的官吏、想逃跑的将军，只知道议论修筑重关，口口声声说要据守，实际是在掩饰他的胆怯和逃跑的心理。不选拔激励将领，不苦练士兵的杀敌本领，凭什么守城啊？难道只凭借把城墙修得高一些，修得坚固一些？”熹宗听了这话，深深地被打动，于是就下定决心撤换王在晋。把王在晋调往南京任兵部尚书。从此以后，再也没有人提修筑重关的事了。
自请经略建功边疆
天启二年八月，王在晋被免去辽东经略的职务，在这国难当头的危急时刻，孙承宗主动上疏，自请督师。
他说道：“如今强敌屡次犯我边境，亡我之心不死，朝众多明哲保身之辈；军前多怯懦避战之徒。筑城自保，不如力图恢复。臣愿领旨去辽东督师，修筑险要之地，伺机收复失地。”熹宗虽然舍不得孙承宗离开，但是也找不到更合适的人选了，沉思片刻之后，就命人拟旨。
孙承宗仍然担任兵部尚书兼东阁大学士，同时让他督导山海关及蓟、辽、天津、登、莱等处的军务，授予他临机专断之权，可以根据情况自行处理军务，不受兵部的制约。同时任命闫鸣泰为辽东巡抚。孙承宗又推荐鹿善继为主事、王则古为赞画，请拨发帑金八十万，做好了所有的准备。
到了出发的那一天，熹宗赐予孙承宗尚方宝剑、坐蟒，他亲自率领内阁大臣为孙承宗送行，直送到崇文门外，目送自己的老师远赴边疆。