孙承宗对此非常生气，驳斥王在晋修筑重墙的建议，於是，召集眾文武將官商量重点防守的地方。

阎鸣泰主张驻守觉华，袁崇焕主张驻守寧远，而王在晋、张应吾、邢慎言等人都持反对意见，但孙承宗採用袁崇焕的主张。

孙承宗自镇关门，更加倚重袁崇焕。

袁崇焕也不负所望，安抚军民，整备边防，功劳显著。

天启三年，公元1623年九月，孙承宗决定镇守寧远，僉事万有孚、刘詔极力劝阻，但孙承宗执意前往，並命满桂与袁崇焕一起前往。

袁崇焕到任后，发现祖大寿奉孙承宗命修筑的城墙不合规格，於是袁崇焕制定规格重新修筑，並命祖大寿与参將高见、贺谦督工。

天启四年，公元1624年，寧远城的修筑竣工，在满桂与袁崇焕的努力下，寧远被倚为关外重镇，將士们乐於为其效命，商旅百姓以及流民將寧远视为乐土。

同年九月，袁崇焕偕同大將马世龙、王世钦率水陆马步军一万二千巡视广寧，拜謁北镇祠，经过十三山，抵达右屯，就由水路在三岔河乘船而回。

袁崇焕以防守的功劳，先后晋升为兵备副使、右参政。

天启五年，公元1625年，孙承宗与袁崇焕定下计策，派遣將领占据锦州、松山、杏山、右屯及大、小凌河等地，並修缮城防长期驻守，寧远因此成为內地，开疆復土两百里。

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同年十月，孙承宗遭到罢免，高第接替其职。

高第认为关外一定会守不住，命令军队全部撤出锦州及右屯等地，督屯通判金启倧上书给袁崇焕说：“锦州、右屯、大凌三城都是前锋要地，如果撤兵，已经安居的百姓將再次被迁徙，收回的疆土再次沦陷，关內外经得住几次退守？”

袁崇焕也向高第极力爭辩：“兵法上说，有进无退，收回的疆土怎么能轻易放弃？锦州、右屯动摇，寧远便会难保，进而使关门失去了保障。这些地方只需要派遣良將守卫，就不需要太多的顾虑。”

但高第执意要撤离，並且想要撤掉寧远的军队，袁崇焕也拿他没办法，他自己表示，寧愿死在寧远，也不愿撤离！

高第也拿袁崇焕没办法，於是，將锦州等地军民尽数撤离，丟弃米粟十余万，在迁徙路上死亡的人非常多，哭声震野，军民怨声载道。

袁崇焕请求回家为父守丧，但遭到拒绝。

同年十二月，袁崇焕升为按察使。

天启六年，公元1626年正月，努尔哈赤得知孙承宗被罢免，於是率领大军西渡辽河。

二十三日，后金军抵达寧远，经略高第和总兵杨麟拥重兵於山海关，不去救援寧远。

袁崇焕得知后，隨即写下血书，与大將满桂，副將左辅、朱梅，参將祖大寿，守备何可纲等將士盟誓，以死守城。

袁崇焕一面坚壁清野，一面让同知程维楧盘查奸细，通判金启倧守护粮草，並传檄给前屯守將赵率教、山海守將杨麒，如果有將士逃到这里，可將其全部斩杀！

他红著双眼，等待著努尔哈赤的到来！