兵5万人朝大凌河堡（广宁中左守御千户所）掘濠树栅、四面围合，另派漠南蒙古骑兵与后金镶白旗台吉：爱新觉罗·阿济格，奉命同后金正蓝旗和硕贝勒：爱新觉罗·德格类、后金镶红旗贝勒：爱新觉罗·岳讬，率兵2万人由义州卫、广宁后屯卫，入广宁中屯卫（后金称锦州）、广宁左屯卫，一带拦截明军。
双方约定汇聚在大凌河堡（广宁中左守御千户所）。
此时城中的粮草仅够守军们几日之用，因此明军需要立即突围南撤，不然围上几天城中就会断粮了，为了避免出现这种情况，明辽东总镇总兵：祖大寿，首先带兵出城，做了几次试探性的突围。
但无一例外都被后金军给击败了，很显然后金军是有备而来的，所以为了保存实力，他随即坚壁不出，坐等援军。
很快明辽东总镇巡抚就得到消息，第一时间连忙派遣驻扎在松山堡（广宁中屯守御千户所）的明军两千人前去救援，但被后金军轻松秒掉了。
8月16日，明广宁中屯卫总兵：吴襄、明山海卫总兵：宋伟，合军6千人出击前去救援。
可这6千明军面对的是扎营在大凌河堡（广宁中左守御千户所）的镶白旗军营，由于当时外面正下着大雾看不清人，故此夜巡的后金镶白旗军队严阵以待。
还通知了后金镶白旗台吉，因此后金镶白旗军队朝着烟雾中的明军放箭，而烟雾缭绕使得明军火器施展不开，在混战中后金镶白旗军队，成功吓退了这股明军。
待雾散时又出后金镶白旗骑兵突击，俘获了明军游击将军一人、甲械及马匹二百多。
同时后金天聪汗也在围困大凌河堡（广宁中左守御千户所）时，开始了对城内的明辽东总镇总兵：祖大寿，进行了劝降工作。
毕竟眼下祖氏家族在辽东都指挥使司军官中，有着举足轻重的地位，然而这根本就不为祖总镇总兵所动，他对后金天聪汗派出使者劝说丝毫不予理睬，还是继续下令士兵抵抗东虏建奴守卫城池。
因此也让后金天聪汗不得不换位思考，为了进一步消耗城中的有生力量，后金天聪汗还想出搞了一次假增援。
结果明辽东总镇总兵盼望援军心切，还急忙率军出城相迎，欲前后夹攻实现突围，却上了大当，被杀得大败，损失十分惨重，这也让明辽东总镇总兵开始害怕，就再也不敢私自出城应战了。
8月20日，由于后金天聪汗率军围困住，明帝国边境的大凌河堡（广宁中左守御千户所）3万余军民，因此明登莱巡抚：孙元化，当即奉明毅宗崇祯帝：朱由检，以及明辽东总镇经略：孙承宗，的命令派遣了明登州卫中军左参将：耿仲明、明威海卫副千户：李九成，明莱州卫中军右参将：孔有德，等将领率领一千余人，从山东都指挥使司登州卫走海上去支援辽东都指挥使司。
结果却因为在三岔河，遭遇到了飓风而还。
9月初6日，明兵部尚书：熊明遇，又传令登莱两府援军从陆路进军，因此明登莱巡抚便让明登州卫中军左参将率领八百骑兵赶赴前线增援。
但登州卫的辽东军却与山东承宣布政使司州府县人素来不和，才导致了沿途闭门罢市，这也让前去救援辽东都指挥使司的登莱两府明军们苦不堪言，几乎没有任何后援补给甚至物资。
9月16日，明广宁中屯卫总兵：吴襄、明山海卫总兵：宋伟，再次率兵6千人来援并驻军在小凌河驿，此次由后金天聪汗亲自前去应战，他与后金正白旗和硕额真：爱新觉罗·多铎，率领的3万八旗军走在前面。
还命后金正黄旗一等总兵：舒穆禄·扬古利，率领八旗巴牙喇兵军的一半打头阵。
但很快就被明军发现，6千明军依次排列掩杀过来，关键时刻后金天聪汗身边的后金正黄旗、后金镶黄旗4百名亲兵冲击过去，明军6千多人竟被4百人冲杀得溃不成军，还被其余3万后金骑兵围攻住，让明军将领们危在旦夕。
后金天聪汗见小凌河驿战局已定，就前去坐镇大凌河堡（广宁中左守御千户所）并传授了围城方略。
此时大凌河堡（广宁中左守御千户所）城内的明辽东总镇总兵：祖大寿，二弟明广宁左屯卫指挥使：祖大弼、四弟明广宁右屯卫总兵：祖大成，主动出击追逐后金侦探兵，打算打头阵前去与小凌河驿的援军汇合。