努尔哈赤攻陷沈阳，击破明两路援军之后第5天，即三月十八日，集诸贝勒大臣道：
“沈阳已拔，敌兵大败，可率大兵，乘势长驱，以取辽阳。”诸贝勒大臣会议同意努尔哈赤的重大军事决策。会后，他亲统八旗军，“旌旗蔽日，弥山亘野”，向辽阳进发。
辽阳是明朝辽东的首府，是东北政治、经济、军事和文化的中心。辽阳城坚池固，外围城壕，沿壕列火器，环城设重炮。沈阳陷落后，辽阳失去屏障，危如累卵，城中“兵不满万”，又“身无介胄，器不精利”，辽东“战将劲兵”，一半损于沈阳之战，一半在各地应援。如果金兵于十四日飞驰进击，当天即可轻取辽阳。明经略袁应泰、巡按张铨利用努尔哈赤的迟延和失误，飞速征调援军，撤虎皮驿、奉集堡兵回辽阳，5天之内，凑集了13万大军。
三月十九日，后金军包围辽阳。经略袁应泰督侯世禄、李秉诚，梁仲善、姜弼、朱万良五总兵等率兵出城五里处结阵，与后金军对垒。后金兵见辽阳城池险固，兵众甚盛，不免有些怯阵。努尔哈赤声色俱厉地谕告众人说：“一步退时，我已死矣。你等须先杀我，后退去”，并立即“匹马独进”。这种无所畏惧的英雄气概，对八旗官兵发挥了强烈的影响，促使他们知难而进、转怯为勇。努尔哈赤看到明军守备甚严，决定避免硬攻，力争智取。
三月十九日，他先差少数人马横渡太子河，诱骗敌人，同时又派遣“细作”，混入城内，待机内应。明军果然中计。明经略袁应泰本来已和诸将议定，“畏敌多，主守”，现在看见后金兵马太少，“其骑可数”，遂“见贼少而主战”。努尔哈赤督率左右翼军发起总攻。明军从城上放箭，进行抵御，后金军奋死夺城。原先派入的“奸细”从中内应。傍晚，小西门火药起火，各军窝铺、城内草场俱焚，守城军士溃乱。袁应泰见城楼起火，知道辽阳城已失陷，在城东北镇远楼上，佩印，自缢而死，其仆从纵火焚楼。辽东巡按御史张铨被俘，李永芳劝降，努尔哈赤诱以高爵，不从，被缢死。三月二十一日，后金军攻陷辽阳。努尔哈赤带领八旗贝勒、大臣，进入城内，驻于经略衙门，谕令汉人归顺，辽河以东70余城官民“俱削发降”。
明朝失陷辽、沈，朝廷上下一片慌乱。情不得已，明朝只好再次起用努尔哈赤“独怕的那个熊蛮子”，将熊廷弼从原籍招回，希望靠他来支撑辽西残局。天启帝命熊廷弼为兵部尚书兼右副都御史，驻山海关，经略辽东军务，并命王化贞为广宁巡抚，驻广宁，受经略节制。
取广宁
努尔哈赤夺取辽、沈后的10个月间，探察明朝动静，未敢轻举妄动。他通过李永芳与王化贞之间谍工往来，探知明朝辽东经抚不和，战守举棋不定，熊廷弼内外受困，王化贞浪言玩兵，广宁军备废弛，沿河防守单弱。努尔哈赤决计乘机西渡辽河，兵指广宁。
天命七年正月十八日，努尔哈赤统领八旗劲旅，西征明朝辽东重镇广宁。虽然明在关外有军队20万，两倍半于金军，而且火器众多，但努尔哈赤并不畏惧，二十日即渡过辽河，进围西平。西平之战打得异常激烈。城中明军3000人在参将罗一贵的指挥下，顽强抵抗后金军9万人的围攻。金军在西平城下，损失极为惨重。明军最后矢尽援绝，城陷身亡。
后金军随即与10万明军鏖战于沙岭，斩杀辽东总兵刘渠、援辽总兵祁秉忠，大获全胜，明辽东巡抚王化贞弃广宁城匆忙逃遁。正月二十四日，努尔哈赤领军至广宁，明游击孙得功等率士民执旗张盖奏乐叩降，迎入城中，驻巡抚衙门。平阳、西兴、锦州、大凌河、右屯卫等40余城官兵俱降。二月十七日，努尔哈赤命诸贝勒统兵留守广宁，将锦州、义州等处官民迁于河东，回归辽阳。
广宁兵败，京师大震。广宁沦陷是明朝政治糜烂的结果，但阉党却把熊廷弼等作为替罪羊。天启五年即天命十年（1625年）八月，熊廷弼慷慨赴市，衔冤而死。明廷暴尸不葬，传首九边。这使明朝失去一位优秀的统帅，还帮努尔哈赤剪除一个刚毅的对手。明朝此举，无异于自毁长城。
努尔哈赤自七大恨誓师后，4年之间，陷抚、清，败杨镐，取开、铁，夺沈、辽，占广宁，兵锋所向，频频告捷。整个辽东形势，为之一变。努尔哈赤占领广宁后，达到了40年戎马生涯的顶峰。在这位辽东之王的眼里，问鼎中原只是时间的问题。
政策的成功与失败
各守旧业，计丁授田
自天命六年三月后金军进驻辽东以后，努尔哈赤也面临着新的任务，即在长期封建化的汉族地区，如何确立和巩固后金国的统治。
首先是对付辽东汉民的反抗。后金军进驻辽东以后，八旗贵族官将大量掠民为奴，扩大奴隶制剥削范围。这激怒了辽东兵民，他们不顾汗、贝勒的残酷镇压，铤而走险，英勇斗争。就在三月二十一日辽阳失陷的恶劣处境下，广大辽阳城民便针对后金贪婪抢掠的恶习，“放火焚家，锅、瓮、窗纸，尽皆毁坏”，以示抗议。反抗后金的武装斗争，风起云涌，绵延不断，遍及后金全部辖区。
辽东兵民和满族阿哈强烈反对野蛮的奴隶制和八旗贵族的奴役，“不定居，常逃走，从事奸细”，频繁起义，大批逃亡，后金国中城乡不宁，境内混乱，严重地威胁到后金的统治。
在这种形势下，努尔哈赤及时推行了“各守旧业”和“计丁授田”等过渡性质的新政策。史载，努尔哈赤“得辽之后，不杀一人，尽剃头发，如前农作”。“不杀一人”显系溢美，不足征信。但是，“仍依明制”和“如前农作”均说明努尔哈赤不仅在后金原有辖区，而且在新占辽东地区，都实行封建制生产关系。天命六年四月初一，即金军攻下辽阳后的第八天，努尔哈赤谕劝海州、复州、金州民归降时，正式提出了对待辽民的“各守旧业”
政策。对于新降附的汉民，努尔哈赤没有把他们降作“阿哈”（奴隶），而是依照明制，采取了封建的生产关系。他下达汗谕说，对经过“死战而得获之辽东城民，尚皆不杀而养之，各守旧业”。按照这一政策，辽东兵民可以各自保有自己原来的祖业，从事先前的行业，因此，地主的田地房宅仍旧归其所有，他人不得侵占，原来经商开店的，照样能够购进货物，打造器具，出售获利，富家大户仍旧可以雇佣工人，雇农仍为东家效劳。这就意味着，努尔哈赤承认辽沈地区汉民中的封建生产关系可以延续。
紧接着，在进入辽沈地区之后的天命六年（1621年）七月十四日，努尔哈赤发布“计丁授田”令。他综合明辽东封建军事屯田制和后金八旗牛录屯田制，颁布“计丁授田”制度，命于海州地方取无主之田10万日（1日为田6亩或10亩）、辽东地方取田20万日，按丁授与八旗兵丁和汉民，“乞丐、僧人皆分与田，勤加耕种”。“计丁授田”制度是对女真生产关系的又一次重大变化。所谓“计丁授田”制度，就土地所有制来说，后金国家是土地的最高所有者，它把土地分为官田和份地，直接生产者除了无偿耕种规定的官田外，得以在所得份地上耕作。就其地位来说，直接生产者虽不像奴隶那种人身隶属关系，但被钉附在土地上，成为八旗封建主的依附土地的农奴。就分配来说，直接生产者耕种官田作为劳役地租，耕种份地则“一家衣食，凡百差役，皆从此出”。
“计丁授田”制度的土地所有制、直接生产者地位和产品分配形式，都表明它属于封建生产关系的范畴，而基础则是满洲八旗封建土地所有制。因此，努尔哈赤继牛录屯田之后，又颁布“计丁授田”，进一步从法律上确立封建土地所有制，这标志着我国东北地区满洲社会封建制取代了奴隶制。
由于阿哈猛烈反对奴隶主的野蛮奴役而大批逃亡，努尔哈赤颁布汗谕，命令阿哈必须“以主为父”，“不萌贼盗奸诈凶暴之念”，以免被主人责骂拷打；同时，又惩办了一些残酷虐待阿哈的奴隶主，不许主人任意杀害阿哈。这对促进满族从奴隶制向封建制过渡，也起了一定的作用。
重用汉官
努尔哈赤进驻辽阳之后，便开始大量任用汉官。他下令“释辽阳狱中官民，查削职闲住者，复其原职。设游击八员、都司二员，委之以事”。努尔哈赤深知，没有汉族地主阶级代表人物的支持，汗、贝勒是很难在辽东站稳脚跟的。努尔哈赤曾专门召集汉官对他们说：
“尔等之国人，可信者，不可靠者，尔等知之矣。”
努尔哈赤多次宣布，对尽忠效劳的汉官，要破格提升，要“嘉赏赐财”，要“赏以功，给与为官”，要使他们“终身享受”，而且功臣的子孙可以世代承袭祖、父的官职。原明抚顺游击李永芳，初升三等副将，从征辽阳后晋三等总兵。这些措施产生了很大的影响，后金军进入辽东初期，不少明朝官、将、生员降顺新君，献计献策，告密送信，催征赋税，迁民分地，查点丁口，追捕逃人，对巩固后金的统治起了相当大的作用。
鉴于各贝勒的势力强大和难以挑选合适的嗣子，努尔哈赤于天命七年三月宣布今后要实行“八和硕贝勒共治国政”的制度，并采取了一些措施，逐步为这一制度的完全实行创造条件。
晚年的失误
努尔哈赤采取的这些措施，暂时缓和了满、汉之间的民族矛盾。但自天命八年（明天启三年，1623年）以后，年迈的努尔哈赤也犯下了一系列错误。
后金天命八年六月，努尔哈赤听说复州的汉民人数增加，并且暗地里接受明朝“派来之奸细和札付”，当即派遣了2万大军，前去镇压，把男人全部杀光，子女和牲畜全部带回。天命九年正月，努尔哈赤遣派大批八旗官兵，大范围查量汉民粮谷，凡每人有谷不及五金斗的，定为“无谷之人”，谕令八旗官兵“应将无谷之人视为仇敌”，发现其“闲行乞食”，立即“捕之送来”。他还命令八旗贝勒和总兵官以下备御以上官将，带领士卒，各去自己辖属的村庄，“区别”汉民，凡系抗金者，一律处死。各将遵令，“分路去，逢村堡，即下马斩杀”。时有辽民几尽被杀光之说，满汉关系极度恶化。
努尔哈赤还在十月初三的“汗谕”中，命将劳动者全部编隶汗、贝勒的拖克索（庄），每庄13丁、7牛，耕地100垧，80垧庄丁“自身食用”，20垧作“官赋”。这样一来，原来“计丁授田”的汉民，失去了“民户”的身份，沦落为奴仆性质的“庄丁”，人身奴役加重，剥削更为厉害。
天命八年以后，努尔哈赤放弃了大量任用汉官的正确政策，转而采取了疏远的态度。
当努尔哈赤决定派兵屠杀复州兵民时，汉官“抚顺额驸”李永芳谏阻。努尔哈赤大发雷霆，革去他的总兵官职，捕其子来审讯，后虽复官，但也不似过去那样信任和重用他了。这样一来，汉官人人自危，加剧了辽东的动乱。
努尔哈赤晚年犯下的这些错误，严重地破坏了辽东生产。这一“田人富谷，泽人富鲜，山人富材，海人富货”的富饶地区，竟弄得人丁锐减，田园荒芜，百业凋敝，社会混乱，甚至出现了“人相食”的悲惨现象。
后金统治者给辽东地区汉族人民捆上阶级压迫和民族压迫的绳索，激起辽东汉民的反抗。努尔哈赤在辽东汉人反抗和女真奴隶、农奴不满的背景下，仍然率军进攻宁远。在宁远之役中，他遇上了他生平最强劲的对手袁崇焕。
兵败宁远饮恨而终
亲征宁远
广宁失陷之后，明廷派天启帝的老师、大学士孙承宗为辽东经略。孙承宗整顿部伍，巡察边务，进行积极的防御，任用袁崇焕修筑宁远城。但是孙承宗是东林党的领袖，与以大太监魏忠贤为首的阉党水火不容，虽然身为帝师、大学士，但还是在党争中受到排挤，辞官回京。接任孙承宗任辽东经略的是阉党党羽高第。
天命十年即天启五年（1625年），努尔哈赤决定迁都沈阳，但遭到贝勒诸臣反对。天命汗力主迁都沈阳，同时责备诸臣目光短浅，没有雄心壮志。他说：“沈阳形胜之地，西征明，由都尔鼻渡辽河，路直且近；北征蒙古，二三日可至；南征朝鲜，可由清河路以进；且于浑河、苏克苏浒河之上流，伐木顺流下，以之治宫室、为薪，不可胜用也；时而出猎，山近兽多；河中水族，亦可捕而取之。朕筹此熟矣，汝等宁不计及耶！”于是，诸贝勒、大臣一致回答说，“此言诚然”，遂定议迁都沈阳，派人迎接汗之福晋和皇子，将建州地区人丁移驻辽东。从此以后，沈阳第一次在中国历史上成为都城。清朝迁都北京以后，沈阳被作为陪都。
迁都沈阳后，经过努尔哈赤、皇太极父子两代的经营，辽河地区的经济与社会得到了全面地开发与发展。此时的努尔哈赤并未止步，他野心勃勃，发誓要夺取全国政权。他曾说：“南京、北京、汴京本非一人所居之地，乃女真、汉人轮流居住之地。”努尔哈赤一直保持着超人的自信，他68岁的时候，决定再次御驾亲征。
当努尔哈赤连克广宁（今辽宁北镇）、义州（今辽宁义县）等40余座城堡，并企图夺占辽西和山海关的时候，明廷面对后金的凌厉攻势，束手无策。辽东经略王在晋主张守山海关，以卫京师（今北京）。而宁前兵备佥事袁崇焕则认为，若保关内，必守关外；若保关外，必守宁远。他的主张，得到前往山海关视察的明朝兵部尚书孙承宗的支持。不久，明廷任用孙承宗取代王在晋。孙承宗命袁崇焕与副总兵满桂领兵万余驻防宁远。袁崇焕抓紧筑城。乘明军易帅和匆忙撤军之机，天命十一年（1626年）正月十四日，68岁的努尔哈赤率领诸贝勒，亲统八旗劲旅6万人，号称20万大军，征讨明国，发动了明金之间的第四次大决战。
正月十六日，后金军队抵达东昌堡，十七日渡过辽河，“于旷野布兵，南至海岸，北越广宁大路，前后络绎，首尾莫测，旌旗剑戟如林”。这时，身任兵部尚书、辽东经略要职的阉党党羽高第，严令从锦州、右屯卫、大凌河、小凌河、杏山、松山、塔山等城撤防，尽驱屯兵居民入关，焚烧房舍，遗弃米粟10余万石，搞得锦州等城兵民“死亡载途，哭声震野，民怨而军益不振”。因此，后金兵未遇任何抵抗，“如入无人之境”，二十三日即抵达宁远城郊。努尔哈赤率领军队在离宁远城5里的地方安营，将宁远重重包围。
在宁远处于危急时刻，辽东经略高第和总兵杨麒却拥兵山海关不救。宁远城只有明兵1万余人，孤零零地悬在关外，与外界所有的联系都已经中断。袁崇焕决定采取坚壁清野之策，组织军民共同守城。他在将士面前刺血为书，以表守城决心，并派大将满桂，副将左辅、朱梅，参将祖大寿分守各城门；在城上配置西洋大炮11门，在城内查缉奸细，同时通告邻近各地，凡见到从宁远逃跑的将士立即斩首，很快稳定了军心和民心。此时，努尔哈赤派被俘的汉人捎劝降书，谕告袁崇焕说，我用20万军队攻宁远，肯定会攻破它，你们这些将官，如果献城投降，就封你们高官，给丰厚的赏赐。袁崇焕回答说：“义当死守，岂有降理！”
正月二十四日，努尔哈赤派兵猛力攻城，宁远军民依托坚城，浴血奋战。眼看久攻不下，努尔哈赤命军士以盾牌和板车掩护，冒死凿城挖洞。袁崇焕见状便亲自带兵用铁索裹着棉絮蘸油点燃，垂下来烧挖城之敌。这时候，袁崇焕的战袍被射得千疮百孔，身上也受了轻伤，但他仍旧坚定指挥，军民倍受鼓舞，越战越勇。二十五日，袁崇焕命用西洋大炮，从城上往下轰击。努尔哈赤终于迎来了他生命中的最后一战。