第二天，努爾哈赤又組織了優勢兵力，命令將士們個個身披鎧甲，頭頂盾牌，向明軍再一次發起強大攻勢。雙方激戰了一整天，後金軍用盡了各種攻城辦法，明軍也竭盡全力來防守。後金軍的箭矢像飛蝗般地越過城牆，大隊人馬隨著跟了上來。明軍將領們急不可待，都希望袁崇煥趕快下令發炮還擊。袁崇煥卻很沉著，向大家輕輕搖了搖手。後金軍繼續向前移動。袁崇煥在女牆上注視著，等敵軍蜂擁到比較近的地方，他才大聲命令：「開炮！」剎時間炮聲震天，只見大批後金軍又紛紛倒了下去。僥倖沒有被打中的，慌忙回身逃命，你沖我撞，互相踐踏，隊伍大亂。努爾哈赤也在激戰中受了重傷。
後金軍已經潰散，努爾哈赤不可能繼續組織攻城，只得下令退兵。袁崇煥乘勢領兵殺出城去，一直追趕了30里，殲滅敵軍10000多人，才得勝回城。努爾哈赤命令後金軍的殘兵敗將，退到距離瀋陽40里的璦〔ai愛〕陽堡，才停了下來。他自己由於遭到慘敗，心情憂憤，傷勢加重，發病死去。寧遠之戰，便以明軍勝利、後金軍大敗而告結束。
當寧遠剛被包圍的時候，明王朝的最高統治者們認為這座城一定守不住，他們只求能夠退保山海關。不料十幾天以後，卻傳來了袁崇煥的捷報，滿朝文武大臣們，簡直做夢也沒有想到，都高興得像發了狂。
寧遠之戰，明朝軍民是為保衛自己的鄉土而戰，是正義的戰爭。明將袁崇煥以大無畏的膽略，勇敢堅定的精神，反對主將的消極退讓，主張積極抗戰。在戰爭中，他堅決依靠和組織寧遠城內外的廣大軍民，實行堅壁清野，同心協力，共保危城。因此在敵強我弱，眾寡懸殊，十分不利的情況下，他不僅保住了四面無援的孤城，而且打垮了後金軍的進攻，殲滅敵人大量的有生力量，創造了我國戰史上以弱勝強的又一個輝煌戰例。努爾哈赤勇敢善戰，一向用兵謹慎，因此在戰爭中經常取得勝利。因為屢次獲勝，也使他滋長了驕傲輕敵的思想，只看到自己兵力方面的優勢，而看不到戰爭的非正義性質；只看到對方兵力薄弱的一面，而看不到對方將士英勇、軍民同心的有利條件，因而遭到損兵折將，自己傷重身亡的慘重失敗。