辽东地区的失陷使明朝政府深感国势的衰微，如果说此时能保住大明王朝不被后金铁蹄侵略的，那就只剩“一夫当关，万夫莫开”的山海关了。因此，大明王朝又一次征调全国各地的军队会集山海关，全力固守，并将积极主张抗击后金的大学士孙承宗、兵部主事袁崇焕派往关外主持军务。
孙承宗早年就对辽东的形势特别关注，对这一片的地形也较为熟悉。广宁兵败后，他曾亲赴山海关考察，否定了兵部尚书王在晋于山海关外再修关城的计划。在朝廷无人愿往山海关前线督师的情况下，孙承宗毅然自请出任辽东经略，得到熹宗同意。孙承宗上任后，重用部将袁崇焕，立即着手整饬边防。
袁崇焕本来就在边关治理边防，虽取得了一定成效，但在原来的辽东经略王在晋手下，他的许多想法都不能实现。孙承宗上任后，袁崇焕的雄才大略才得以充分发挥，他提出要固守山海关必须先守宁远的建议，要求重新修建宁远城。宁远（今辽宁兴城）地处辽西走廊中段，它依山傍海，地势险要，是由沈阳通往山海关的咽喉要塞。孙承宗采纳了袁崇焕的建议，同意修筑宁远城。
努 尔哈赤此时正忙于迁都，探知孙承宗在辽西严阵以待，他一直没有贸然进攻。但不久明朝内部的党争再起，满腹雄才伟略的孙承宗即便是守边有方，却也敌不过一手遮天的阉党魏忠贤，在党派之争中，被排挤出了朝廷，继任孙承宗的是魏忠贤的同党高第。高第精于投机钻营，对打仗却是一窍不通。贪生怕死的他整天想的都是如何躲在山海关之内苟全自己的性命。因此，他不顾袁崇焕等人的强烈反对，尽撤锦州等地的防务，将各城兵力强行调入山海关。孙承宗苦心经营的“宁锦防线”就这样被破坏了。只有袁崇焕坚决不撤。
而因孙承宗及袁崇焕镇守山海关后一直愁眉不展的努 尔哈赤，在得知明军撤换主帅、全线撤防的消息后，喜出望外，决定立即出兵。天命十一年（明天启六年，1626年）正月十四日，努 尔哈赤亲率十余万八旗大军向辽西杀来。
由于锦州等地的防线尽撤，一路上，后金军队长驱直入，不费吹灰之力就占据了锦州、松山等大小城池，只剩下宁远这座孤城还由袁崇焕固守着。努 尔哈赤认为，后金大军压境，袁崇焕自然没有招架之力，攻地拔城是意料之中的事情，因此他便派人给袁崇焕送去招降信，用高官厚禄引诱他献城投降。袁崇焕毅然拒绝了后金的招降，而且准备全力迎战，誓与宁远共存亡。
努 尔哈赤见袁崇焕如此坚决，敬酒不吃吃罚酒，便亲自指挥千军万马齐攻宁远城。后金的战车、骑兵、步兵铺天盖地向宁远压来。努 尔哈赤采用战车同步骑结合的战术几乎是所向披靡，不知攻下过明军多少城堡，但是在宁远城下，他们的战术失效了。
努 尔哈赤指挥后金军队在宁远城下整整攻了三天三夜，部下死伤无数，他自己也负了伤，但宁远城依然固若金汤，巍然屹立。努 尔哈赤知道，要想拿下宁远，必须另想他法，草率不得。在凛冽的寒风中，他带着残存的兵力撤回沈阳。
宁远之战后不久，努 尔哈赤又率兵征讨蒙古喀尔喀巴林部。受宁远之败的影响，喀尔喀巴林部背弃与后金的前约，转而又与明朝修好。但这仍然不能掩盖努 尔哈赤卓越的军事才能和神勇无敌的英雄气概。
天命十一年（明天启六年，1626年），努 尔哈赤因痈疽突发离开了人世，享年68岁。
努 尔哈赤死去多年，但关于他的死因却始终没有定论。清代官书说他是得病而死，至于得的是什么病却没有提到。后人分析，努 尔哈赤是被袁崇焕的炮火所伤而死。袁崇焕率兵民万人架设的11门大炮很可能是英国制造的早期加农炮，炮身长、射程远、威力大，可以说是当时全世界范围内最先进的火炮。努 尔哈赤喜欢亲自上阵督战，在威力极大的火炮的猛烈攻击下，在毫无准备的情况下，他会不会受伤呢？朝鲜人李星龄著的《春坡堂日月录》记载，朝鲜使团的译官韩瑗来到明朝的时候，在定远城与袁崇焕相见，亲眼目击了这次战役，战役结束后，袁崇焕派自己的手下带着礼物前往后金军营向努 尔哈赤“致歉”，当时，袁崇焕派去的人发现，努 尔哈赤“先已重伤”，备好礼物和名马回谢，约期再战，最后终于“因懑恚而毙”。另外《明熹宗实录》中也有努 尔哈赤之死的相关记载。
但是，也有专家对此提出质疑。如果努 尔哈赤真的身受重伤，这当然是特大功劳、重大胜利，不仅袁崇焕要炫耀自己的威风，而且明朝朝廷上下、文武百官也会对这件事大书特书，以激励军民的士气。可是，无论是袁崇焕本人的报告，还是朝廷的圣旨或者是朝臣的奏疏，都没有提到努 尔哈赤受伤的事。另外，宁远战败，时间是1626年的正月，努 尔哈赤是在八月二十死去，这中间总共有8个多月的时间。史载，在此期间，努 尔哈赤并没有静养疗伤而是“整修舟车，试演火器”，还到“远边射猎，挑选披甲”。四月，他还带领大军，征蒙古喀尔喀，“进略西拉木伦，获其牲畜”。五月，努尔哈赤回师沈阳。六月，他还亲自出城郭十里迎接蒙古科尔沁部的鄂巴洪台吉来朝，根本不像是重伤之人。
综合来看，宁远之败给努 尔哈赤以沉重打击，使他“大怀愤恨而回”。努 尔哈赤回到盛京后，心情一直很糟糕，便经常以打猎、攻略小城排忧解闷。《满洲实录》记载：“天命十一年七月二十三日，帝不豫，诣清河温泉坐汤。十三日大渐，欲还京，遂乘舟顺太子河而下。遣人召后，迎之于浑河相遇，至瑷鸡堡，离沈阳四十里。八月十一日庚戌未时崩，在位十一年，寿六十八。国政及子孙遗命预有告诫，临终遂不言及。”官修史书只说“不豫”，后人无法知道努 尔哈赤是伤，是病，是忧郁，也许是三者都有，所以伤病缠身、怒火攻心而死。当然这只是揣测，努 尔哈赤的真正死因至今还没有人知道。
不管努 尔哈赤是怎样死去的，在他的身后，后金政权里开始了一场你死我活的争斗，充满血雨腥风。这些都是围绕着汗位展开的。最后，努 尔哈赤第八子皇太极成为这场夺位斗争的大赢家。