天启三年九月，袁崇焕到达宁远。

本来，孙承宗已派游击祖大寿在宁远筑城，但祖大寿料想明军一定守不住，只筑了十分之一，敷衍了事。

袁崇焕到后，当即大张旗鼓、雷厉风行的进行筑城，立了规格：城墙高三丈二尺，城雉再高六尺，城墙墙址广三丈，派祖大寿等督工。袁崇焕与将士同甘共苦，善待百姓，当他们是家人父兄一般，所以筑城时人人尽力。次年完工，城高墙厚，成为关外的重镇。这座城墙是袁崇焕一生功业的基础。这座城墙把满清重兵挡在山海关外达二十一年之久，如果不是吴三桂把清兵引进关来，不知道还要阻挡多少年。

关外终于有了一个安全的地方。这些年来，辽东辽西的汉人流离失所，如给满洲人掳去，便成了奴隶，于是关外的汉人纷纷踊到，远近认为乐土，人口大增。宁远城一筑成，明朝的国防前线向北推移了二百余里。

袁崇焕同时开始整饬军纪，他发现一名校官虚报兵额，吞没粮饷，蛮子脾气发作，当即将他斩了。但按照规定，他是无权擅自处斩军官的。孙承宗大怒，骂他越权。袁崇焕叩头谢罪。孙承宗也就算了。他后来擅杀毛文龙，在这时可说已伏下了因子。

孙承宗也是个积极进取型的人物，这时向朝廷请饷二十四万两，准备对清军发动进攻。孙承宗是教天启皇帝读书的老师，天启对老师很不错，立刻就批准了。但兵部尚书与工部尚书互相商议说：“军饷一足，此人就要轻举妄动了。”所以决定不让他“饷足”，采取公文旅行的拖延办法，使孙承宗的战略无法进行。孙承宗于是进行屯田政策，由军士自耕自食，也得到很大的成效。

天启四年，袁崇焕与大将马世龙、王世钦等率领一万二千名骑兵步兵东巡广宁。广宁即今北镇县，在锦州之北，与满清重镇沈阳已慢慢接近了。袁崇焕还没有和清兵交过手，这次已含有主动挑战的意味。但清兵没有应战。袁崇焕一军通过大凌河的出口十三山，从海道还宁远。这时清兵已退出十三山。

袁崇焕这次陆海出巡，写了一首诗，题目是“偕诸将游海岛”，不说“率诸将”而说“偕诸将”，不说“巡海岛”而说“游海岛”，颇有儒将的雅量高致。诗中很清楚的抒写了他的心情：是战是守的方略苦受朝廷牵制，不能自由，见到大好河山，更加深了忧愁。对荣华富贵我早已看得极淡，满腔忠愤，却只怕别人要说是杞人忧天。外敌的侵犯最后总是能平定的，但朝廷中争权夺利的斗争却实是大患，不知几时方能停止？看到天上浮云，冷清清的月亮，又想到我父亲逝世，伤心得肠也要断了。[10]

短短三四年之间，从京师戒严到东巡广宁，军事从守势转为攻势，这主要是孙承宗主持之功，而袁崇焕也贡献了很多方略。

孙承宗很赏识他，尽力加以提拔。袁崇焕因功升为兵备副使，再升右参政。孙承宗对他言听计从，委任甚专。

天启五年夏，一切准备就绪，孙承宗根据袁崇焕的策划，派遣诸将分屯锦州、松山、杏山、右屯、大凌河、小凌河诸要塞，又向北推进了二百里，几乎完全收复了辽河以西的旧地，这时宁远又变成内地了。

清兵见敌人稳扎稳打，步步为营的推进，四年之中也不敢来犯。然而进攻的准备工作却做得十分积极，努尔哈赤将京城从太子河右岸的东京城移到了沈阳，以便于南下攻明、西取蒙古，保持充分的出击姿态。

孙承宗有才识，有担当，有气魄，袁崇焕对他既钦佩，又有知遇的感激，这样的上司是极难遇到的。眼见他和孙承宗的共同计划正在一步步的实现，按部就班的收复失地，这几年袁崇焕一定过得十分快乐。他和手下将领满桂、左辅、朱梅、祖大寿、何可纲、赵率教、孙祖寿等人的战斗友谊，也在这些日子中不断加深。[11]

可是好景不常，时局渐渐变坏。天启皇帝熹宗越来越喜欢做木工。魏忠贤的权力越来越大，尽量发挥他地痞流氓性格中的无赖、无知、无耻、以及无法无天。

天启五年，魏忠贤大举屠戮朝廷里的正人君子，将弹劾他二十四条大罪的杨涟下狱。同时下狱的有左光斗、魏大中、袁化中等大臣，所诬陷的罪名是贪污。百姓大愤，数万士民在北京街道上呼叫大哭。魏忠贤不敢正式审讯，命狱卒在监狱中打死了这些大臣。杨涟死得最惨，土囊压身，铁钉贯耳。