孙承宗对此非常生气，驳斥王在晋修筑重墙的建议，于是，召集众文武将官商量重点防守的地方。
阎鸣泰主张驻守觉华，袁崇焕主张驻守宁远，而王在晋、张应吾、邢慎言等人都持反对意见，但孙承宗采用袁崇焕的主张。
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，孙承宗决定镇守宁远，佥事万有孚、刘诏极力劝阻，但孙承宗执意前往，并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，于是袁崇焕制定规格重新修筑，并命祖大寿与参将高见、贺谦督工。
天启四年，公元1624年，宁远城的修筑竣工，在满桂与袁崇焕的努力下，宁远被倚为关外重镇，将士们乐于为其效命，商旅百姓以及流民将宁远视为乐土。
同年九月，袁崇焕偕同大将马世龙、王世钦率水陆马步军一万二千巡视广宁，拜谒北镇祠，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，派遣将领占据锦州、松山、杏山、右屯及大、小凌河等地，并修缮城防长期驻守，宁远因此成为内地，开疆复土两百里。
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，已经安居的百姓将再次被迁徙，收回的疆土再次沦陷，关内外经得住几次退守？”
袁崇焕也向高第极力争辩：“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，宁远便会难保，进而使关门失去了保障。这些地方只需要派遣良将守卫，就不需要太多的顾虑。”
但高第执意要撤离，并且想要撤掉宁远的军队，袁崇焕也拿他没办法，他自己表示，宁愿死在宁远，也不愿撤离！
高第也拿袁崇焕没办法，于是，将锦州等地军民尽数撤离，丢弃米粟十余万，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，于是率领大军西渡辽河。
二十三日，后金军抵达宁远，经略高第和总兵杨麟拥重兵于山海关，不去救援宁远。
袁崇焕得知后，随即写下血书，与大将满桂，副将左辅、朱梅，参将祖大寿，守备何可纲等将士盟誓，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，并传檄给前屯守将赵率教、山海守将杨麒，如果有将士逃到这里，可将其全部斩杀！
他红着双眼，等待着努尔哈赤的到来！