“不要慌！”袁崇焕在城头奔走呼喊，“等敌人近了再打！炮手瞄准盾车，弓箭手准备火箭！”
满桂在西门指挥炮火，一发发炮弹准确地落在后金军的攻城器械上。祖大寿则率领弓箭手，用火箭射击敌军。何可纲带人在城头准备滚木礌石，金汁火油。
战斗从清晨持续到午后。后金军发动一波又一波的进攻，都被明军击退。城下尸体堆积如山，护城河己被鲜血染红。
然而，后金军人数众多，轮番进攻不给明军喘息之机。明军伤亡也在不断增加，许多士兵己经筋疲力尽。
最危急的时刻出现在西门。一股后金精锐趁守军换防的间隙，己经攀上城头。满桂亲自率家丁与之肉搏，情况万分危急。
袁崇焕闻讯，立即带领亲兵赶往西门。他手持长剑，冲入战团，一连砍倒数名后金兵。
“大人小心！”满桂惊呼。一名后金兵突然从侧面扑向袁崇焕。
就在这千钧一发之际，一支箭矢呼啸而来，正中那名后金兵的咽喉。袁崇焕回头一看，见是一名少年兵士，正是他曾经赏识的炮手罗立。
“好箭法！”袁崇赞道。
罗立大声回答：“家父曾是猎户，教过小的射箭！”
袁崇焕灵机一动，立即下令：“所有善射者集合，专射敌军军官！”
这一招果然奏效。后金军中许多牛录额真、甲喇额真被射杀，进攻的势头顿时减弱。
夜幕降临时，后金军终于暂时退去。宁远城依然屹立不倒。
袁崇焕顾不上休息，立即巡视城防，慰问伤员。当他走到一处伤兵营时，看到一个熟悉的身影正在为伤员包扎——竟是他的老家仆袁福！
“你怎么来了？”袁崇焕惊讶地问。
袁福老泪纵横：“老夫人和夫人听说宁远被围，特地让老奴带些药材和粮食来。路上遇到后金游骑，同行的人都死了，只有老奴侥幸逃脱。。。。。。”
袁崇焕心中感动，却板起脸道：“胡闹！这里刀剑无眼，你若是出了事，我如何向母亲交代？”
袁福却道：“老爷能以死报国，老奴就不能以死报主吗？”
当晚，袁崇焕召集将领总结首日战况。满桂报告：“西门红衣大炮过热，己有两门炸膛，炮手伤亡十余人。”
祖大寿接着说：“箭矢消耗巨大，库存己不足三日之用。”
更糟糕的是，有士兵报告在城外发现了后金军挖掘地道的迹象。
面对重重困难，袁崇焕镇定自若：“炮管过热就轮流冷却使用；箭矢不足就收集敌军射来的箭支再利用；地道之事，我自有对策。”
他下令在城内挖掘深沟，放置空瓮监听地下动静，又准备大量柴草、火药，一旦发现地道就熏烧爆破。
第二天的战斗更加惨烈。努尔哈赤亲自督战，后金军攻势如潮。多处城墙出现破损，明军不得不且战且修。
最惊险的是，后金军果然挖掘了数条地道，幸好被明军及时发现并破坏。其中一条地道己经通到城内，袁崇焕亲自带领士兵与之在地道内搏杀，终于将敌军击退。
战斗间隙，袁崇焕注意到少年兵士罗立操作火炮特别精准，便问：“你似乎很懂火炮？”
罗立回答：“小的父亲曾是铁匠，教过小的如何瞄准。大人，我发现红衣大炮若装填碎石铁片，对付密集敌军效果更好。”
袁崇焕大喜：“好主意！立即照此办理！”
果然，改用霰弹的红衣大炮在后金军密集冲锋时造成了巨大杀伤。
第三天，努尔哈赤改变策略，集中兵力猛攻东门。东门守将朱梅苦战不支，派人求援。