努爾哈赤在渾河南岸全殲了來支援沈陽的軍隊，隨後撇開沈陽城，八旗步騎朝著遼陽城進軍。渾河南岸離沈陽城還有相當大的一段距離，超出熊廷弼的視線之外，熊總督根本無法與周敦吉、秦邦屏等人聯合作戰。熊總督只能看著滿洲兵離開去遼陽。

　　遼東巡撫張銓現在想的是就是要做好以死報國的心理準備。當初楊鎬四路出擊的時候，張銓勸阻朝廷不要這麽做，並提出他自己的看法:“敵方的山川是否險要，我方不能全部知道，出師遠懸深入，難保不被抄絕後路，而且運用騎兵野戰突擊，是敵方的長處，我方的短處;以短擊長、以疲勞之師進攻以逸待勞之師，用外地調來的軍隊對抗由土著人組成的軍隊，這些都不是正確的辦法。為今後打算，不必從各地征調部隊，只在當地就近招募將士，將他們駐扎在要害的地方，用以加強我方的防衛，優厚地安撫北關的酋長，用來樹立對方的敵對勢力，多使用間諜，用來招降對方的黨羽，然後再伺機而動。”

　　提建議的時候，張銓好像對遼東的軍事還很有主意。然而真到了戰場上，這位文臣就抓瞎了，當他知道派出去的軍隊全軍覆沒時，努爾哈赤的大軍兵臨城下時，他滿腦子就只有失敗而沒有勝利。還好有一位副總兵駐守在遼陽，他面對後金大軍毫無懼色，兢兢業業地在組織將士們做好防禦，這位挑起大梁的副總兵叫羅一貫。

　　羅一貫是個鐵漢，一個錚錚鐵漢，一個不在其位不露真1相的鐵漢。他的這種性格僅僅與責任相關聯，在平時，他非常好說話，甚至有點與世無爭。這種落差極大的性格，使許多人把他誤解成好好先生。現在大敵當前，羅一貫的責任是守住遼陽城，他變成了令賊寇聞風喪膽的悍將。然而並不是每個人都像羅一貫，監軍高出、胡嘉棟、韓初命、牛象乾、邢慎言等都先逃跑了，他們的逃跑造成了人心的動搖。羅一貫下令封死四門，不許任何人進出，並在城頭髮血誓要與將士們同生共死守住遼陽城。

　　“列為鄉親，後金攻城只在旦夕，然羅一貫守城志若磐石。哪怕粉身碎骨，亦誓與遼陽共存亡。此心此志，天日可鑒。”羅一貫在城頭髮表他簡潔的演講，城下的百姓親眼目睹了領兵統帥與將軍們保衛遼陽的決心，頓時群情激奮，歡呼聲震天，並推舉一位長者上城來，向羅一貫表示，全城居民願出三千青壯協同守城。羅一貫被感動得熱淚盈眶，更加堅定了死守遼陽城的信念。

　　初春的早晨，遼陽城挺立在清冷的寒風中，城外的護城河，猶如為它上了一條綁繩。依稀可見城頭上仍為備戰而忙碌的軍民的身影，更有負責守衛的官兵嚴陣以待。努爾哈赤沒有時間了，多次攻城不得的失敗挫傷八旗將士的銳氣。現在好不容易通過一次野戰的大勝，找回了士氣。努爾哈赤來到遼陽城下，吩咐士卒扎營並緊急修造攻城器械。

　　後金第二天就發起猛烈地進攻，楯車衝到遼陽城下，遼陽城不像沈陽沒有那麽多壕溝陷阱，但是環城的護城河卻是極深極寬。在楯車的防護下，努爾哈赤作為主帥督促將士們掘開護城河，往河裡扔石塊試圖填出一條前進的路。然後派“鐵頭子”上陣，五百精兵，皆著雙重鐵甲，且頭部盡為鐵甲包裹，無論何種武器都奈何不得這些“鐵頭子”。他們每人推一輛雙輪車，一直推至城腳下。每車後隱蔽的五名攻城勇士便樹起車上的雲梯，強行登梯攻城。天命汗的心態過於樂觀了，他不知道遼陽城頭也有五門紅夷大炮。

　　五門火炮齊射首先轟擊攻城賊寇聚眾的地方，炮彈所及之處，死傷一片。可是遼陽城畢竟太大了，是沈陽城的兩倍。火炮的攻擊范圍太小，炮彈不能覆蓋各個角落。城內只有兩萬士卒，很難確保各處都有足夠優勢的兵力把守。在城上應戰的明軍，以羅一貫為首，所有大將盡皆參戰，使明軍士氣大振。守城軍士鳴槍放炮，百姓則投擲火藥罐，滾落擂石，拋下麻油火把。後金軍多有死傷，特別是雙輪戰車半數被燒毀。

　　從晨至午，後金軍連續進攻十數次，均不能登上城頭一步，皇太極見傷亡過大，便對努爾哈赤進言說:“父汗，今日難以取勝，莫如撤兵休整，明日再戰。”努爾哈赤不同意，他已經不能再容忍失敗，他甚至到前線以身犯險督戰。

　　羅一貫眼尖，他看到敵軍中有一個騎在高頭大馬上的穿著盔甲與眾不同的將軍正在指揮士卒攻城，他命令一門紅夷火炮朝那個將軍所在方位轟擊。一炮轟出，騎馬的將軍被衝擊震跌下馬來不省人事，他的坐騎肚腹破裂、血灑戰場。這位將軍周圍的親兵在一片砍殺聲中大聲哭喊，緊急地把他抬出戰場治療，後金軍鳴金收兵了。羅一貫總算是松了一口氣，遼東巡撫張銓也由驚懼不安轉為狂喜，遼陽城守住了。

　　被抬出去的就是滿洲國主、八旗汗王努爾哈赤，他其實還有一點意識，他的兒子皇太極見到他父親吐血，大吃一驚，連聲呼叫:“父汗，你怎麽樣?”

　　努爾哈赤咬牙坐起:“莫要如此驚呼，戰場之上，須防動搖軍心。”可如今努爾哈赤畢竟已是六十二歲的老人了。而且今番是大炮所傷，精神與意志總是有局限的，他說著，不由自主地昏迷過去。皇太極趕緊命人將父汗抬下戰場，並下令停止了對遼陽城的進攻，並於次日班師撤兵回滿洲都城赫圖阿拉。

　　歷時一個多月的遼沈大戰結束了，後金八旗損失了將近兩萬七千多人，明軍損失的人馬超過三萬，看樣子明軍損失的更大。但是熊廷弼守住了明朝手中掌握的所有地盤，遏製住了後金西進的腳步，可以說是大功一件。