孙承宗来到山海关进行了调查、考察，对关外的情况有了具体的了解。他认为宁远靠山傍海，右翼的觉华岛(在今辽宁省兴城县东南面的海中，现在叫菊花岛)峙立海中，和它互成犄〔ji机〕角，确实是个险要的地方。如果在这两处修建坚固的堡垒，就可以控制入关的通道。于是，他决定让袁崇焕、阎鸣泰两人分别担任防守宁远城和觉华岛的重任。孙承宗自己驻守在山海关，采取一系列措施来加强防务，把山海关建成一座比较坚固的关城。
袁崇焕认为应当采取积极防御的方针，坚守关外，以捍卫关内。他主张在举足轻重的宁远(今辽宁省兴城县)要塞，建立坚固的防线，阻止后金军南下。可是这一正确的意见，得不到主张消极防御的王在晋的支持。袁崇焕只得把他的意见，用书面报告给宰相叶尚高，并且指出王在晋消极防御的错误。叶尚高就让孙承宗亲自到山海关去察看形势，再作决定。
袁崇焕为人慷慨，很有抱负，做事有胆量，有智谋。他非常关心军事，喜欢谈兵，常常和年老的退伍官兵在一起谈论边防的事情，向他们询问塞上的山川形势。天启二年(公元1622年)，他在兵部当了一个低级的官员——兵部主事。不久，广宁陷落，朝廷慌乱。人们正在议论纷纷，袁崇焕一个人骑着马，单独到山海关内外察看了一番。回来以后，他向朝廷详细报告了山海关的形势，并且自告奋勇，要求朝廷给他兵马钱粮，前去辽东担任防守重任。这时候，朝廷一些大臣被努尔哈赤的铁骑吓破了胆，正无计可施，便决定派袁崇焕到关外去监军。
在萨尔浒之战后，后金军于公元1621年三月，又先后攻下沈阳、辽阳，占领辽河以东大小70多个城堡。努尔哈赤把都城迁到辽阳，并且继续大败明军，占领了广宁(今辽宁省北镇县)，形成对山海关以内地区的威胁。广宁失守的消息传到都城北京，明政府一片慌乱。究竟是在山海关外抵抗后金还是退守关内？这两种主张，在大臣们中间议而不决。明熹宗任命孙承宗为兵部尚书，要他把辽东的危局挽救过来；还派了一个叫王在晋的去担任辽东经略，具体指挥那里的军事。王在晋是一个胆小怕事的人，他在辽东不仅不敢出战，反而想借缩短战线为名，放弃关外大片土地，退守山海关。这个意见遭到他的部下袁崇焕的激烈反对。
“我从25岁带兵作战以来，战无不胜，攻无不克，为什么单单一个宁远城却攻不下来呢？”后金杰出领袖努尔哈赤(即清太祖)在宁远之战失败以后，向他的部将们这样问道。努尔哈赤对明朝进行过多次战争，每次都获得了胜利，可是宁远之战却以惨败告终。这是什么原因呢？
接着，孙承宗又倾注全力经营宁远。他先后命祖大寿、袁崇焕等修筑宁远城。按照袁崇焕的规定，宁远城墙筑成三丈二尺高，二丈四尺宽，城上射箭用的女墙高六尺。宁远城筑成以后，配置了各种火器、炮石，包括当时威力比较强大的“西洋大炮”，还专门训练了炮手。宁远成了相当坚固的军事重镇。孙承宗又派遣军队驻守锦州、松山(今辽宁省锦县南)、杏山(在锦县西南)、右屯(在锦县东)、大凌河(在锦县东)，小凌河(在锦县东南)等地，作为宁远的前卫。这样就筑成了一条以锦州、宁远为重点的锦宁防线，把东北防卫线向前推进了200多里。
