千里奔袭的成功，令皇太极在国中威望大增，当阿敏屠城逃归后，皇太极立即下令将其逮捕，众贝勒大臣无一人反对。由于大贝勒代善和三贝勒莽古尔泰在千里奔袭的问题上曾持反对意见，而事实证明他们的反对是完全错误的，因此，在对待皇太极的态度上比从前又规矩了许多。
在千里奔袭之前，皇太极便以关心兄长身体为名，取消了努尔哈赤时期制定的四大贝勒按月轮流执政的作法。为了进一步加强汗权，在大凌河之战打响之前，皇太极仿照明制，组建了六部，即吏、礼、户、兵、刑、工等，六部的贝勒全都是年轻人，他们均直接受皇太极领导，这是封建性质高度集权的政治体制，皇太极在巩固权力的道路上正稳步推进，代善和莽古尔泰的权力则被进一步虚化和削弱。
千里奔袭的成功，使八旗将士们从锦宁战败的阴影中彻底解脱了出来，他们看到了明王朝的虚弱，进一步坚定了残明的信心。
在千里奔袭之战中，后金军掠夺了大批人口和财物，国力大为增强。
老臣孙承宗临危受命，不负皇帝之托，很快收复了永平四城，然后对关内军事防务作了认真的调整，于1631年(崇祯四年)正月，以古稀之年再次挂帅关外军务，并按既定方针抢第三次抢筑大凌河。
祖大寿逃归关外后，经孙承宗训斥，袁崇焕去信劝说，便又回到了关内，在收复永平的战斗中还立了功，但从此以后，祖大寿十分小心得很，从不只身离开军营，生怕叫东厂的特务抓了去。这次抢修大凌河的任务，落在了祖大寿的头上。
袁崇焕时就曾两次修筑大凌河，但皇太极都没让他修完。大凌河城在今天的凌海市，凌海市过去叫锦县，大凌河古称渝水、龙川、白狼水，辽代以后改称凌河(灵河)、大凌河。全长398公里，是古代沟通东北与中原的交通枢纽，齐国北伐山戎、曹魏征讨乌桓、前燕入主中原、北齐攻打契丹、隋唐平定高丽，均以大凌河谷为行军主道。
凌海市位于锦州东三十余里，是屏蔽锦州的重要防线。明军若要固辽，就必修此城;而后金要想攻明，也就必拆此城。从袁崇焕时起，双方对大小凌河二城争夺就非常激烈，已是两建两拆。
面对明军的重筑，皇太极当然不能坐视，他立即征调大军，包括蒙古兵在内，1631年(崇祯四年)农历七月二十七日，从沈阳出发，竖日便渡过辽河，拉开了凌河之战的序幕。每次大战打响之前，皇太极都要强调军纪，这次当然也不例外。
1631年(崇祯四年)农历八月一日，皇太极设筵款待前来参战的蒙古军，然后再次申令军纪，并兵分两路，一路由贝勒德格类、岳托、阿济格率兵两万，经义州屯住于锦州和大凌河之间，切断锦州与大凌河的联系。皇太极亲自率大军经黑山、广宁从正面压向大凌河城。
1631年(崇祯四年)农历八月六日，两路大军会合于大凌河城下，大凌河之战打响了。
大凌河城虽被金兵多次摧毁，但原有墙基还在，因此修城进度较快。太极没有给祖大寿足够的时间，在他修了不到半个月时，便兵临城下。城墙雉堞还没修完，祖大寿只好关闭城门，仓促应战。
皇太极这次大凌河之战，他一改从前硬攻的战法，改成了围。他命八旗将士环城挖了四道壕沟，并筑起一道一丈多高的墙，将个小小大凌河城围得如铁桶一般。
明军万万没料到金兵会出此狠招，他们从城上向下观望，只见：“逆奴围凌，连挖四壕，弯曲难行，器具全备，计最狡矣。”而城中粮草仅够几天之用，围了不几天城中就断粮了。城中将士无不惊恐万状，祖大寿作过几次试探性的突围，都被金兵杀了回去。无奈之下，只好坐困愁城，盼着援兵。
皇太极这一围，城中的明军只有坐以待毙，如果想活着出去的话，一是靠援军来解围，二是只有投降。而援兵前来，必须与金兵野战于城外。
祖大寿，字复宇，辽东人。1628年(崇祯元年)因守宁远(今辽宁省兴城市)获得“宁远大捷”而升为前锋总兵官，派驻锦州。得袁崇焕的器重，与何可纲、赵率教一起被袁崇焕称之为辽东三杰。
皇太极对祖大寿十分看中，围困十天后，便开始了劝降工作。但祖大寿不为所动，对皇太极根本不予理采。
围了不到半个月，八月十六这一天，松山守军两千前来增援了，由于众寡悬殊，被金兵没费吹灰之力就打败了，第一次救援失败。
1631年(崇祯四年)农历八月二十六日，总兵吴襄、宋伟率锦州兵六千前来救，阿济格率兵迎敌。这一天上午，雾非常大，几尺外就看不清人。阿济格因打了胜仗得到了皇太极的嘉奖。明军的第二次增援也失败了。
1631年(崇祯四年)农历九月，金兵哨探报告明总兵吴襄和宋伟再次率兵来援，皇太极率军迎了上去，途中见到前面烟尘滚滚，便知是敌人的援兵。皇太极与弟弟多铎走在前面，沿着山悄悄行进，明军也有哨探，他们发现了这一小股队伍，六千大军掩杀过来，皇太极率身边的二百名亲兵冲了过去，明军六千多人竟被二百人冲杀得溃不成军，紧接着后面大军赶到，又是一番乘胜追击，六千人大败逃归。第三次救援失败得更惨。
为了进一步消耗城中的力量，皇太极利用祖大寿渴盼援军的急切心态，搞了一次假增援，金兵们穿上明军将士的衣甲打着明军的旗帜，高喊着铺天盖地杀向金兵大营。祖大寿在城头一看，喜出忘外，立即率兵冲了出来，欲里应外合，突出重围。他哪里知道皇太极已设下埋伏，一心想活捉他。待他杀出城，眼看要与援军汇合时，援军突然变成了金兵，直接奔他而来。祖大寿大惊失色，这才知道上了人家的诱敌之计，急忙后撤。但他已陷入金兵的重重包围中，好在部下们都英勇无比，拼命厮杀，总算没有被活捉，狼狈地逃回城中，从此再也没有出过城。
从1631年(崇祯四年)农历八月六日围城到农历九月十九日的假增援，大凌河城已被围困了四十八天，城中早已断粮。从城里逃出来了一个商人，叫张翼辅，他说：城里边先是杀战马，吃马肉，马几乎杀尽了，开始吃人，当然是先吃手无寸铁的筑城民夫，也吃那些饿死的士兵。惟有几个大官还有米一二升而已。史载城中正“炊骨析骸，古所未闻。”什么意思呢，就是用人骨头当柴烧，把人肉割下来烤着吃。整个城中到处是人的遗骸，到处在烧人肉吃，此时的大凌河已变成了一座光天化日朗朗乾坤下活生生阴森森的阴曹地府。
皇太极于1631年(崇祯四年)农历十月七日和十月九日这两天先后致书祖大寿、何可纲、副将张存仁，劝其速降。但仍遭到祖大寿的拒绝。这时城中的三万余人已饿死了一万多，祖大寿和军们却一直坚持着。最直接的原因是阿敏屠城。
何可纲认为：投降也是死，不投降也是死，与其投降被杀死，倒不如不屈而饿死，饿死还能留下个忠烈的好名声。何可纲还认为，皇太极是一个素无大志之人，本来已打进了京畿，却又撤了回来，根本没有一统天下的雄心。金兵征战的目的无非就一个字“抢”，和占山为王的强盗们没什么大的区别，投降这样的人将来绝不会有好下场。何可纲的观点得到了大家的一致认同，这是明军身处绝境仍然坚持不投降的最根本原因。
对此皇太极曾亲自写信给祖大寿，他解释说：“过去杀辽民确有其事，我深为懊悔，我们早就不那样做了。至于永平屠城那是二贝勒阿敏所为，他因此也受到了严惩，希望你不要存此偏见。但祖大寿等还是不信。
1631年(崇祯四年)农历九月二十四日，明朝四万人组成的援军终于到了。率领这支部队的是监军道张春。张春，举人出身，在收复永平四城中，表现突出，为孙承宗看好，这次大凌河被围，孙承宗力荐他挂帅，朝廷派他为监军道。1631年(崇祯四年)农历九月二十七日，大军过小凌河直逼大凌河城，在距大凌河城十五里处时，与金兵相遇。张春为了扼制骑兵，动用了许多战车，战车上配有火器，双方交战开始，八旗兵吃了些亏，冲了几次都未能成功，战车阵缓缓向前推进。
金兵已经拥了威力无比的红衣大炮，此时正横于大道中间，恭候着明军的到来。待明军进入射程，四十门大炮先后发射，明军的阵营当时就乱了，皇太极率军冲了上去，明军被杀得节节后退。张春见势不好，见风势向东，便使用火攻，火势凶猛，扑向金兵，金兵被大火逼了回来。
兵败如山倒，张春想扼制溃逃，可是毫无作用，最后连他自己也被卷进了败退的大潮中。皇太极早已在明军撤退的路上埋下了伏兵，溃逃的明军们遇到伏兵，大都放弃抵抗选择了投降。张春和他的三十余名将领被生擒，总兵吴襄和宋伟仅率数十人侥幸逃归。四万增援大军就这样土崩瓦解了，从这以后，朝廷再也没派来过援兵。第四次的增援几乎是全军覆没。
明金双方杀得惊天动地，但祖大寿在城中按兵不动，丝毫没有反映，有的史书说，祖大寿是叫皇太极的假增援吓怕了，已经分不出是真是假，害怕再次上当。城中已断粮近两个月，所有该吃的都吃了，不该吃的也都吃了，除了人之外，已经是没有任何东西可以再吃了。张春又败了，大凌河彻底陷入了绝境。
大凌河城中的军民们又在地狱中挣扎了十天，1631年(崇祯四年)农历十月初七，皇太极再次致书祖大寿，又派降将姜新赴城中面谈。祖大寿派出一位叫韩栋的将领到金营中谈判。1631年(崇祯四年)农历十月二十五日，祖大寿最后下了决心，他邀后金将领石廷柱进城商议降金事宜。1631年(崇祯四年)农历十月二十五日晚祖可法、祖泽润、刘天禄、张存仁等四人随石廷柱一同到了金兵大营，皇太极亲自迎接，四人跪倒便拜。皇太极急忙上前一步搀扶，以女真人最高贵的礼节抱腰礼相见。然后设盛宴款待，四人被请至座中。
1631年(崇祯四年)农历十月二十八日，祖大寿大开城门，率众将来到金营。皇太极与代善、莽古尔泰及众贝勒众大臣，一齐隆重迎接祖大寿一行。后双方登坛发誓祭天，盟誓祭天毕，皇太极携祖大寿手进入大帐，为祖大寿设宴庆贺。
至1631年(崇祯四年)农历十一月初九日，大凌河之战彻底结束。
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