三月，济尔哈朗按例替回多尔衮，皇太极令济尔哈朗采取了更深入的作战方法，把军队开到锦州城边大炮射不到的地方，八面驻营，立栅木、挖深壕，再设立巡逻兵士，密切监视明军，连一条缝都不留，彻底把锦州给围死了。早就应该这么干了，只是之前锦州周边仍然有小城没有攻克，清军不得不分兵击之，锦州才没被围那么死，所以刚才那件事情多尔衮的确有失误，但皇太极也要负一点责任，不过不要紧，反正不是致命的错误。
当时锦州城内有部分蒙古将士，见清军如此，知道这次肯定没活路了，不想跟着祖大寿等死，便密谋约降，此事被祖大寿得知，先下手为强，后下手遭殃。祖大寿刚把刀举起来，蒙古人就知道了此事，那就再抢先下手，双方展开了激烈的争斗，城外清军听见了动静，知道事情有了变化，赶紧攻城，锦州外城很快就失陷了。明军退入内城继续驻守。皇太极得报后非常高兴，再接再厉，把孔有德等汉军全部投入了锦州战场。
早在去年，洪承畴便已出关坐镇宁远，亲自到松山附近侦察了一番，知道清兵势大，仅凭关外的这点兵马是救不了锦州的，上疏请求援兵，崇祯很快批准，又调了四员总兵赴辽，洪承畴手上现有八镇总兵，兵力达到了十三万。
不久锦州外城失陷，洪承畴挥师东进，但他知道明军仍然打不过清兵，所以采用且战且走的战术，步步为营，不轻易和清军交战，打一场持久战。洪承畴的意思很清楚，清军围着锦州，他就在一旁盯着，一旦清军有变就可以出击，如果没变的话也没办法了。老实说，在当时这种情况下，这是最好的办法了。
五月，洪承畴派遣一支偏师到松山附近侦察，被济尔哈朗发现，双方交战，明军小胜一场，皇太极将济尔哈朗责怪一通。六月，多尔衮按例替回济尔哈朗。以后双方又有小规模的交战，互有胜败。
但是，明朝再也承受不了如此庞大的军费开支了，关内的情况持续恶化，越来越多的税收不上来，官员变本加厉地侵吞巨额财富，此时又是两线开战，起码要先把关外的局暂时给解了，生死博一把。崇祯给洪承畴下了秘旨，让他立刻率军打掉锦州城边的清军，加上又有官员催促，洪承畴无奈，于七月二十六日督师援锦，二十九日到达松山。许多学者都对崇祯的轻兵冒进多加指责，其实没什么好多说的，如果松锦大战不早点结束，关内的情况会恶化得更快，明军要歼灭清军没有可能，但明军只要有一点失误，清军就能将其全歼，你说结果还会是什么？
大厦将倾尔！
多尔衮据实上报，皇太极知道机会来了，对人说：“我只怕明军听说我要来了就四处奔逃，只要不跑，必定马到功成。”这倒是实话。原定八月十一日率大军出征，但由于此时皇太极已经生病，还流了不少鼻血，拖延到十四日才启程，十九日到达锦州附近。
洪承畴把辎重屯于锦州七十里外的笔架山，驻兵于松山城北的乳峰山，在乳峰山和松山之间立营七座，大战的重心转移到了松山。皇太极一到，先派阿济格夺了笔架山的辎重，然后切断了松山和杏山之间的联系，锦州之南是松山，松山之南是杏山，切断了松山和杏山之间的联系，就等于切断了松山明军的粮道。
明军顿时就慌了神，连续两天猛攻清军大营，皆被清军杀回。八月二十一日晚，洪承畴召集诸将开会，最严峻的还是军粮问题，明军只随身携带了三天的干粮。诸将多认为应该先组织起来突围，回到宁远吃饱饭再说，但洪承畴不同意：“守亦死，不战亦死，如战或可死中求生。”“解围在此一战”。
洪承畴是抱有必死的决心来的，其他人可没有这个想法，大同总兵王朴（就渑池渡放跑农民军的那位）率先逃跑，军队打的就是气势，一个人能感染一批人，众人争先恐后地溃逃，明军顿时大乱，相互踏践，死伤惨重。皇太极则在不远处扎好了口袋，一路上又不知道被杀掉多少明兵，时逢涨潮，又有不少人被拖进海里面，可见明军逃起来已经慌不择路了。各路总兵真可谓八仙过海各显神通，按照各自的路线逃，连海路都有人走，最终只率领少数军队逃入宁远。
真正的决战就这么几天时间，明军至少损失了五万多人。援军已绝，清军接下来要做的仅仅是等待而已。没有逃的只有洪承畴本人、辽东巡抚邱民仰和总兵曹变蛟、王廷臣，这些人退入松山城继续驻守，清军继续围困。九月，皇太极最宠爱的宸妃病重，他赶回沈阳见最后一面。
到了第二年（崇德七年、崇祯十五年、1642年）二月，松山城内什么东西都吃光了，老规矩，吃人，副将夏成德扛不住了，于十八日放清军入城，城中所有人尽皆被俘。洪承畴、祖大乐被送往沈阳，意欲招降，邱民仰、曹变蛟、王廷臣等及其属下三千多官兵尽皆被杀，只有夏成德官兵及家属幸免。
孤守锦州内城的祖大寿得知松山城陷，也断绝了最后的一丝希望，此时城中也在吃人。三月，祖大寿也投降了，从上次大凌河投降至今已经十年了，祖大寿这次再也跑不了了。四月，清军相继攻克了塔山和杏山。
洪承畴和祖大寿都被送往沈阳，祖大寿及其家族很快剃发降清，洪承畴费了比较大的功夫，反正也投降了。
至此，松锦大战以清朝的完胜而告终，明朝宁远以北的土地尽失。这场战役标志着从原来的明清对峙再次转变为清朝单方面进攻，关宁防线被撕开了一个很大的缺口。即使后来李自成没有进京，清朝最多只需要三、五年的时间，入关劫掠几次，便可再发动一场类似松锦大战规模的战役，这次的目标则是山海关，顺便剔除宁远，完全打开辽西通道，进占燕京，结束明朝全国性的统治。