萬曆四十七年（公元1619年）年初，已經完成準備工作的明朝廷決定發動一場大規模的反擊戰，派兵部侍郎楊鎬親任總指揮，任命杜松、李如柏等為副統帥，調集四川、山東、朝鮮等地的十萬大軍前來征討努爾哈赤。楊鎬雖然身兼軍政要職，在軍事指揮方面卻是個外行。他到達瀋陽後沒進行周密部署，而是依仗人多勢眾，兵分四路，企圖合圍集結在赫圖阿拉的努爾哈赤部。其中，總兵馬林率兵出開原，經三岔兒堡（今遼寧鐵嶺東南），入渾河上游地區，從北面進攻；總兵杜松率主力部隊擔任主攻，由瀋陽出撫順關入蘇子河谷，從西面進攻；總兵李如柏率兵從南面進攻；總兵劉率兵會合朝鮮軍經寬甸沿董家江行軍（今吉林渾江），從東面進攻。另外，總兵祁秉忠，以及遼東將領張承基、柴國柱等部駐守遼陽，作為機動增援部隊。

然而，因大雪封山，四路大軍的動身時間都比預定時間晚，這給了努爾哈赤各個擊破的機會。明軍來勢洶洶，但努爾哈赤並不驚慌，雖然努爾哈赤只有六萬兵馬，在總兵力上遠不及明軍，但明軍兵分四路。每路軍的人數都少於努爾哈赤，加上赫圖阿拉四周都是崇山峻嶺，很容易設伏，敵方兵力分散又缺乏統一指揮，用己方優勢兵力設伏襲擊明軍的疲憊之師，明軍必然大敗。就在努爾哈赤與眾將商議對策之時，忽有探哨來報，明軍杜松部已經岀了撫順關，奔薩爾滸山口而來。努爾哈赤聽後大喜，杜松部孤軍深人，這簡直就是送到自己嘴邊的一塊肥肉。原來西路軍統帥杜松為了搶頭功，不與其他部隊配合，也不顧氣候惡劣，率部冒雪行軍。杜松很快到達了薩爾滸山口，他命令一半兵馬在薩爾滸紮營，另一半兵馬由自己親自率隊攻打後金的界凡城。

杜松不會想到，此時努爾哈赤的六萬精兵已經全部抵達界凡城一帶。見杜松兵分兩路，努爾哈赤更是喜出望外，他派出一小部分部隊抵擋杜松的進攻，自己則親率大軍直搗杜松軍後方的薩爾滸營寨。這一戰努爾哈赤佔據了天時、地利、人和，薩爾滸營寨很快被攻破，杜松退路被截斷。接著，努爾哈赤率軍夾攻明軍，杜松寡不敵眾，在混亂中被亂箭射死，努爾哈赤取得西路大捷。此時，北路馬林軍已經到達三岔口，得知西路車兵敗的訊息後，北路軍不敢擅自前進，轉攻為守，在尚間崖分駐三處就地防禦，還在四周佈置了紅衣大炮等重武器。努爾哈赤在殲滅杜松軍後，將八旗主力轉鋒北上，去尚間崖方向迎擊馬林軍。努爾哈赤抵達前線後率部直接從東、南兩面夾攻，馬林軍難以抵擋，大部被努爾哈赤軍殲滅，包括紅衣大炮在內的許多軍用物資被繳，馬林只帶部分人逃走。

薩爾滸之戰，明軍大量紅衣大炮落入後金之手，這是後金掌握西式火器的開始，對之後的戰爭程序產生了重大影響。就在努爾哈赤攻打北路軍之時，努爾哈赤的留守部隊與明朝東路軍發生激戰，留守部隊的阻擊延緩了東路軍的進軍速度。打敗北路軍後，努爾哈赤命代善和皇太極率領部隊馬不停蹄地趕往東路並埋伏在山中，只等南路軍入甕，並派一名投降過來的明軍土兵冒充杜松部下送信給劉鋋，說杜松軍已經到達赫圖阿拉城下，只等劉紆會師攻城。劉紙居然一點都不懷疑，命令部隊急行軍向赫圖阿拉靠攏，這樣就進了努爾哈赤設好的埋伏圈。一時間喊殺聲四起，大將劉鋋率部頑強抵抗，卻仍沒有逃脫全軍覆沒的命運，劉誕也戰死沙場。坐鎮瀋陽的楊鎬知道三路軍兵敗的訊息後，慌忙命李如柏率領南路軍撤退，這才使這支部隊倖免於難，否則恐怕也要成為努爾哈赤的盤中餐。

短短數日，努爾哈赤就消滅大量明軍，這使後金政權更加穩固，也使已經暮氣沉沉的明朝廷元氣大傷。薩爾滸之戰是以少勝多的著名戰役，也是後金與明朝的第一次大戰，努爾哈赤打敗3路明軍。戰爭的勝利增強了努爾哈赤的信心，他開始由戰略防禦轉入戰略進攻，並積極進攻明朝。筆者認為，明軍之所以作戰失敗，主要是有以下幾個原因。第一，明軍對敵軍的作戰能力估計不足，對對方的情況一無所知，盲目行動，準備不充分，被對方各個擊破。第二，主力部隊孤軍深入，得不到補充全軍覆沒，打亂了整個戰局的部署，使得後來南、北兩路軍陷入被動境地。第三，楊鎬作為軍事統帥，並沒有統籌全域性，對各路軍做出策應。他遠離前線，對戰場的情形也不瞭解，因此並不能根據戰局的變化來調整自己的策略。