第二天，努尔哈赤又组织了优势兵力，命令将士们个个身披铠甲，头顶盾牌，向明军再一次发起强大攻势。双方激战了一整天，后金军用尽了各种攻城办法，明军也竭尽全力来防守。后金军的箭矢像飞蝗般地越过城墙，大队人马随着跟了上来。明军将领们急不可待，都希望袁崇焕赶快下令发炮还击。袁崇焕却很沉着，向大家轻轻摇了摇手。后金军继续向前移动。袁崇焕在女墙上注视着，等敌军蜂拥到比较近的地方，他才大声命令：“开炮！”刹时间炮声震天，只见大批后金军又纷纷倒了下去。侥幸没有被打中的，慌忙回身逃命，你冲我撞，互相践踏，队伍大乱。努尔哈赤也在激战中受了重伤。
后金军已经溃散，努尔哈赤不可能继续组织攻城，只得下令退兵。袁崇焕乘势领兵杀出城去，一直追赶了30里，歼灭敌军10000多人，才得胜回城。努尔哈赤命令后金军的残兵败将，退到距离沈阳40里的瑷〔ai爱〕阳堡，才停了下来。他自己由于遭到惨败，心情忧愤，伤势加重，发病死去。宁远之战，便以明军胜利、后金军大败而告结束。
当宁远刚被包围的时候，明王朝的最高统治者们认为这座城一定守不住，他们只求能够退保山海关。不料十几天以后，却传来了袁崇焕的捷报，满朝文武大臣们，简直做梦也没有想到，都高兴得像发了狂。
宁远之战，明朝军民是为保卫自己的乡土而战，是正义的战争。明将袁崇焕以大无畏的胆略，勇敢坚定的精神，反对主将的消极退让，主张积极抗战。在战争中，他坚决依靠和组织宁远城内外的广大军民，实行坚壁清野，同心协力，共保危城。因此在敌强我弱，众寡悬殊，十分不利的情况下，他不仅保住了四面无援的孤城，而且打垮了后金军的进攻，歼灭敌人大量的有生力量，创造了我国战史上以弱胜强的又一个辉煌战例。努尔哈赤勇敢善战，一向用兵谨慎，因此在战争中经常取得胜利。因为屡次获胜，也使他滋长了骄傲轻敌的思想，只看到自己兵力方面的优势，而看不到战争的非正义性质；只看到对方兵力薄弱的一面，而看不到对方将士英勇、军民同心的有利条件，因而遭到损兵折将，自己伤重身亡的惨重失败。