三月二十一日，努尔哈赤督左右四旗兵发动总攻，战斗打得异常激烈。到了傍晚，城内的后金间谍纵火焚烧城楼，小西门也被后金兵攻占。袁应泰知道辽阳已陷，在城东北镇远楼上佩剑持印自缢而死，他的随从点火烧楼，可怜自命不凡的袁应泰客死他乡。后金兵攻占于辽东最后一个重镇——辽阳。
沈阳、辽阳相继失守，明朝举国震惊。在京城一片慌乱中又想起了当年镇守辽东的熊廷弼，在不得已的情况下，明政府严惩了攻讦熊廷弼的御使冯三元等人，召熊廷弼入朝，授兵部尚书，驻守山海关，经略辽东军务。但昏庸的天启帝又命进士出身的庸才王化贞为广宁巡抚，名义上受熊的节制，但因王化贞投靠以魏忠贤为首的阉党，有恃无恐，并不听命于熊廷弼，而且本身又爱吹牛说大话，无智谋，致使明辽东经略与巡抚不和，熊廷弼的命令得不到实施，内外受困，注定了熊廷弼的失败。
努尔哈赤在接到间谍的情报后，于1622年（天命七年）正月十八出兵，锋头直指王化贞据守的广宁。后金兵渡过辽河后先取西平堡，明总兵罗一贵以三千人拒敌九万余后金兵，最后弹尽援绝，后金也在西平堡下付出惨重代价才攻占西平，罗一贵城陷身亡。
西平堡被攻陷，广宁失去屏障，城中很多将官在后金间谍的作用和大兵压境的情况下倒向努尔哈赤。游击孙德功献城投敌，王化贞在出逃至城门时，随身携带细软被抢，徒步只身狼狈逃到大凌河遇到前来救援的熊廷弼，熊廷弼只好派王化贞殿后，掩护逃往山海关的军民，一时数十万辽西难民拥向山海关，一路哭声遍野，炊烟皆无，悲惨之至。
努尔哈赤在广宁城设宴庆贺六日，放火焚烧广宁城后回到了辽阳。
努尔哈赤占领整个辽河流域后，摆在面前的是如何治理这个地区，他听从范文程等人的建议，决定改革女真的奴隶制度。
改革奴隶制度的重要措施之一是“计丁授田”的颁布。主要是将海西和辽阳的地方田三十万亩授予驻该地的兵丁；将辽东“无主之田”授予当地的满、汉人户，按丁计田，各家不许隐瞒人丁，以后凡是征差徭役都从这里出。计丁授田改变了原有牛录屯田，在法律上确定了封建土地所有制，使后金以奴隶制过渡到了封建制经济。同时，努尔哈赤还鼓励其他经济的发展，像畜牧业、采集业、手工业、商品交换都得到了充分的发展。随着经济的发展，满族也有了自己的货币——天命通宝钱，也就是我们今天能见到的用红铜铸造的“天命汗钱”。
广宁失守后，明廷牵罪于熊廷弼，加之庵党攻讦，熊下狱。明起用孙承宗为兵部尚书兼东阁大学士，主持辽东军务。孙承宗素有谋略，他吸取了前面兵败的教训，提拔了既沉稳又有气魄的将领——袁崇焕。
袁崇焕，字元素，广西藤县人，1619年（万历四十七年）进士，被授予邵武知县。他善骑射，喜欢谈兵论法。袁被调往京师前，单骑入辽东巡察，回京后说：“若保关内，必守关外，若守关外，必须守住宁远，给我军马钱谷，我一人足可以守住宁远。”他的主张得到孙承宗的赞同，对于准备南逃的明臣也是一剂镇静剂。于是孙承宗派袁崇焕、祖大寿等驻守宁远（今辽宁省兴城县），兴修宁远城，构筑防御工事，添置巨炮。
正当袁崇焕等踌躇满志的时候，孙承宗因镇压李自城不利而辞去兵部尚书，明以高弟接替孙承宗，高弟畏敌如虎，认为关外不可据守撤掉了宁远周围各地守兵，袁崇焕多次陈述利弊，高弟不听，袁只好表示誓与宁远共存亡，率守军一万，孤城防御后金进兵。
努尔哈赤原因熊廷弼、孙承宗、袁崇焕治兵有方，防务很严而没有轻举妄动，这次高弟经略辽东，昏庸无能，宁远又是孤城一座，认为时机已到，夺取宁远，山海关在望。
天启六年，1626年（天命十一年），努尔哈赤亲率大军十三万奔宁远而来，一路上没有遇到什么抵抗便轻易地攻陷右屯、大凌河、小凌河、松山、吉山、塔山、连山等七镇。高弟闻听警报，龟缩在山海关内，拥重兵而不救宁远。形势对努尔哈赤越来越有利。
面对强敌，袁崇焕临危不惧，指挥若定，做好了充分的防御准备。二十三日，努尔哈赤所率八旗兵到达宁远，在城北五里设大营。
努尔哈赤踌躇满志，面对一座孤城似胜券在握，他派被俘汉人前往宁远城，劝降袁崇焕。来人说：“我大军二十万之众，攻下此城易如反掌，你们若是投降，可得高官厚禄。”袁崇焕很镇定地告诉后金来使：“你们虚张声势，人马不过十三万，努尔哈赤所弃之地已被我恢复，我当死守此城，岂有投降之理。”
袁崇焕拒降之后，为了激怒努尔哈赤，命人向城北后金大营放了一炮，当场轰死后金兵百余人，努尔哈赤怕再被偷袭，只好将大营向西移动。
二十四日，后金开始进攻宁远城，他们推着战车，步骑兵蜂拥而上，万箭齐发，城上防御的盾牌被射成刺猬一般。明军则用大炮轰击距离较远之敌，以灰瓶、礌石等打击到城下凿城之敌，有效地阻止了后金的进攻，他们抛下了大量的尸体，停止了进攻。
二十五日，后金兵再次全力来攻城，努尔哈赤亲自督战，袁崇焕也在城头亲自督战，严阵以待。后金兵因昨日见识了明军大炮的威力而不敢向前，努尔哈赤命令最早和他一起起兵的议政王额亦都督战，额亦都则率领八旗骑步兵向前冲击，袁命人施放火炮，一炮就将额亦都轰于马下，后金兵忙抢了尸体而回，袁继续命人向努尔哈赤的黄伞开炮，努尔哈赤也带着轻伤到了大营。
二十六日，后金兵继续围城，同时分兵乘冰冻渡海进攻觉华岛，杀了明军守将，烧掉了全部营房、民房，二十七日，后金全部回师沈阳，时年袁崇焕42岁，初次打仗，而努尔哈赤已68岁，久经沙场，自出兵以来，攻无不克，战无不胜，却在小小的宁远城被刚刚出道的袁崇焕以不足两万之众而败，努尔哈赤积愤成疾，于是下令班师回沈阳。
努尔哈赤兵败宁远回到沈阳后，后金因为迁都和内部明争暗斗争夺汗位而暂时停止了对明的军事进攻。
早在1621年（天命六年），后金攻占辽阳后，努尔哈赤便说服因循旧习的满洲诸大臣、贝勒，将都城迁至辽阳，并在辽阳城东太子河畔兴建了辽阳行宫。
天命十年，后金夺取沈阳后，努尔哈赤看到沈阳四通八达，力排众异，于三日决定迁都。当时在只有辽阳一半大的沈阳，开始兴建沈阳宫殿（即现在的沈阳故宫），后改称沈阳为盛京（满语意为兴盛的城郭）。这期间，后金汗位的争夺已经日趋明朗化。
最早与努尔哈赤争夺汗位的是其胞弟舒尔哈齐。
舒尔哈齐与努尔哈赤一同起兵，一直处于副手地位。后来，随着满洲地盘的不断扩大，地位的不断升高和财务的不断增加，努尔哈赤明显的要高于舒尔哈齐，舒尔哈齐常在人前背后表示不满。在后金征哈达时，努尔哈赤当众指责舒尔哈齐，兄弟失和。后来努尔哈赤逐渐疏远舒尔哈齐，不派他出战，并将其兵权削夺。舒尔哈齐被夺兵权后常出怨言，努尔哈赤大怒，强令收回舒尔哈齐贝勒的财产，并借口将舒尔哈齐幽禁起来，杀了其随从，后来舒尔哈齐被努尔哈赤杀死。
舒尔哈齐死后，汗位的争夺转到了努尔哈赤长子褚英身上。
褚英素以作战勇猛而著称，在建州的发展中做出很大贡献，努尔哈赤很器重他，命他执掌国政，代行汗权。但褚英因为年少居功自傲，办事不懂尊重同努尔哈赤一同起兵的五大臣，与“四大贝勒”之间的关系也很紧张，所以五大臣（费英东、额亦都、扈尔汉、何和里、安费扬古）和四大贝勒（代善、阿敏、莽古尔泰、皇太极）共同告褚英专权，有夺汗位之心。努尔哈赤以五大臣和四大贝勒的告发书为准，逐渐削夺褚英兵权，后于1613年（万历四十一年）幽禁褚英。两年后下令将其处子，当时褚英年仅三十六岁。
努尔哈赤幽弟杀子，心情久久不能平静，他既想子孙永远和睦，又想长治久安，于是在1621年（天命六年）召集诸子侄贝勒盟誓，兄弟间永远同舟共济。
然而，尽管努尔哈赤的愿望是好的，汗位的争夺却一刻也没有停止。诸英死后，汗位的有力争夺者便是大贝勒代善与四贝勒皇太极。
按说当时四大贝勒各拥旗兵，都有争夺汗位的可能，无奈二贝勒阿敏非努尔哈赤嫡生，失去竞争力，三贝勒莽古尔泰之母因得罪努尔哈赤而不得其信任，所以代善和皇太极最有望。
大贝勒代善拥有两旗重兵，为人宽厚而有长者风度，而皇太极只拥有一旗之兵，而且为人严厉，让人害怕，所以大贝勒代善理应成为努尔哈赤百年之后的后金汗，何况努尔哈赤曾说过，死后其诸幼子及福晋都交给大阿哥（代善）抚养。但传说皇太极却利用努尔哈赤小福晋德因泽状告代善与努尔哈赤所宠大妃之间有暧昧关系致使代善与努尔哈赤之间产生矛盾。代善声名狼藉。
在此情况下，努尔哈赤改革旧体，实行八贝勒共同治国的政治体制。即八旗之主称八和硕贝勒，他们负有推举新汗，并肩共同执政，断理诉讼，废黜新汗等共同的权力与责任，将原来的君主集权改为八贝勒共议国政，想维持诸贝勒之间的平衡关系，但在他死后不久就被皇太极将这种暂时的平衡打破了。
努尔哈赤于宁远兵败后一直心情沮丧，为了改变这种局面，重振士气，于1626年（天命十一年）出兵征讨蒙古，大胜而回，但即便是胜利也难以平息宁远失败的阴影，这使他寝食难安。宁远留下的炮伤未愈，身上的痈疽（毒疮）又突发，于七月去清河温泉休养。
1626年（天命十一年，明天启六年）八月，努尔哈赤在清河病情加重，于是乘船顺太子河返京（盛京），到离沈阳40里的瑗鸡堡死去，时年68岁。
死后努尔哈赤的遗体葬于沈阳东石头嘴山，是为福陵，即现在所说的东陵。
