沉寂了十天之後，皇太極和袁崇煥不約而同選擇了開戰。對於後金來說，之所以要進犯明朝，一個主要原因是因為後金的糧食供給出現了問題，以至於糧食供應不足，所以皇太極才會興兵犯明，以掠奪明朝的糧食、物資。
而對於袁崇煥來說，情況也不容樂觀，因為自從天啟以來，朝廷財政極其的敗壞，再加上崇禎即位以來的西北民變，以及西南的叛亂，所以朝廷也沒有那麼的資源來支撐袁崇煥與皇太極長時間的打消耗戰。
雙方的資源都不足以支撐雙方打持久戰，所以皇太極與袁崇煥沒有別的選擇，只能選擇盡快的決戰，以解決對方。不過這樣顯然對袁崇煥十分不利，因為皇太極的八旗軍大部都是騎兵，而袁崇煥大部都是步兵。
步兵對抗騎軍很是吃虧，但是事情緊急，袁崇煥雖然沒有收到朝廷要他盡快出戰的聖旨，但是袁崇煥明白，如果朝廷下達聖旨催促他盡快的與後金決戰，袁崇煥還會與朝廷據理力爭，說明前線的情況。
但是朝廷偏偏沒有下達要求盡快的決戰的聖旨，而且自從開戰以來，朝廷沒有下達連一道聖旨，這就讓袁崇煥十分的苦惱，朝廷不下聖旨，固然是對前線將領一種信任的表示，不過這樣讓前線將領背上了極大的心理負擔。
還有一點是，明軍經過了這幾次戰鬥之後，士氣十分的高昂，袁崇煥明白，一鼓作氣、在而衰、三而竭。明軍現在是氣勢如虹，而後金經過幾次失利後，士氣肯定會大受打擊，所以這個難得的機會，袁崇煥是不會放過的。
在這天的早晨，雙方排兵佈陣，袁崇煥與皇太極都知道，此戰將會決定他們的各自命運，明軍要是勝了，不僅會解黑山之圍，而且還會重創後金軍隊，為今後平定遼東打下良好的基礎。
皇太極要是勝了，不僅會奪取黑山城，將前線推進到廣寧城下，伺機奪回廣寧，而且會殲滅大批的明軍精銳部隊，這樣的話為今後奪取遼西，定鼎燕京，奪取中原，逐鹿中原創造了機會。
在雙方列好陣形以後，後金軍隊先起了進攻，後金的兩白旗與兩紅旗的精銳騎軍盡出，在皇太極的親自帶領之下在距離明軍五里之外的地方，隨侍準備衝鋒，之所以距離明軍怎麼遠，畢竟明軍的火炮不是吃素的。
不過為了掩護敢死隊衝鋒，皇太極還是派出了部分的游騎在距離明軍三百步的地方，用弓箭壓制明軍的火槍。敢死隊手持巨盾，巨盾的外面在包裹數層的牛皮，敢死隊隊員身穿重鎧。
明軍將領看到數百名後敢死隊隊員嚎叫這衝向明軍的軍陣，頓時感覺到不妙了。於是明軍的指揮官趕緊命令火槍手向那些敢死隊射擊。不過當時明軍使用的是黑火藥，用的是前裝滑膛槍。
黑火藥的威力有限，而前裝滑膛槍呢，精度差，命中率低，雖然明軍裝備的前裝滑膛槍射程足有三百不，不過在這個距離上射擊，那完全是在浪費彈藥。於是明軍只能排成一個橫隊或者縱隊，集中火力。
可是面對著有「重裝備」的後金敢死隊，明軍的火槍的威力就顯得有些不足了，往往是，明軍射出去的子彈被巨盾和重鎧所阻擋，根本就傷不了後金的敢死隊，不過也幸虧後金的敢死隊身著「重裝備」行動不便，不然後金敢死隊早就衝入明軍的軍陣了。
明軍的前線指揮官趕緊向袁崇煥報告這個情況，袁崇煥感到這個情況很棘手，皇太極的大軍就在前面虎視眈眈，要是讓這批敢死隊衝入軍陣，肯定會造成明軍軍陣的混亂。
這個時候，皇太極在命令後金八旗主力衝鋒，雖然紅夷大炮威力巨大，不過依照八旗騎軍的度，他們很快會衝到明軍的跟前，而這個時候明軍的前線部隊還在與後金的敢死隊糾纏呢。
這樣的話，明軍就危險了，後金騎軍的威力袁崇煥很明白，如果前線的明軍沒有頂住後金騎軍的衝擊，而潰退的話，那就不用後金騎軍在衝擊後面的明軍軍陣，前面潰退的明軍就會把後面的明軍軍陣沖潰。
這時候，不管明軍有多少部隊，都會無濟於事，兵敗是必然的。所以袁崇煥命令，不管用什麼辦法，都盡量的不讓後金的敢死隊衝到明軍的軍陣裡，於是前方的將領在無可奈何之下，將虎尊炮掉了過來。
虎尊炮射的是霞彈，是明軍中專門對付騎兵的，但是虎尊炮的射程比較近，不過威力巨大。之所以將虎尊炮調過來，一是為了對付後金的敢死隊，而是為了防備後金的騎軍主力，至少當後金騎軍主力攻過來時，放置在第一線的虎尊炮會大量的殺傷後金的騎兵。
雖然第一線的明軍努力的不讓後金的敢死隊靠近。可是在後金敢死隊的拚死衝鋒之下，還是殺入了明軍的軍陣。因為後金敢死隊的巨盾與重鎧，明軍的士卒們很難將突入明軍軍陣的後金敢死隊盡快的消滅。
後金敢死隊在突入明軍的戰陣後，確實稍微的攪動了明軍的戰陣，在後方觀戰的皇太極在得到自己的敢死隊突入明軍軍陣後，已經稍微攪動了明軍的軍陣後，大喜過望，趕緊命令後金主力騎軍衝鋒。
等候多時的後金主力騎軍在得到皇太極的命令之後，如猛虎下山般，直撲明軍。不過後金的將領並沒有讓後金騎軍一窩蜂似的衝向明軍，而是把後金軍隊分成幾個梯隊，然後就像波浪一樣，一波一波的衝向明軍，後金將領相信，在後金如潮水的攻勢面前，明軍抵抗不了多久。
明軍看到後金主力騎軍動攻勢後，明軍的炮兵趕快開炮襲擊後金騎軍，明軍裝備的火炮雖然威力大、射程遠、精度比較，但是因為客觀條件的限制，他的射很慢；再加上後金也將他們鑄造的火炮了過來，明軍又要對付後金火炮的威脅。
所以在幾輪炮擊過後，後金主力騎軍好事衝到了明軍陣前。多虧了事先已經將虎尊炮調到了陣前，所以明軍趕緊在用虎尊炮射擊衝過來的後金騎軍。在堪坎擋住後金第一輪衝鋒後，沒等明軍填裝彈藥，第二波後金騎軍又衝了過來。
這個時候虎尊炮就等於廢鐵了，明軍無可奈何，只能抽出刺刀，因為火槍在裝上刺刀後，就不能射了，所以此刻明軍只能將火槍當短矛用了。明軍的火器優勢被抵消了，兩軍只能用冷兵器交戰了，這個時候就是考驗一支軍隊意志的時候，看誰最先頂不住，最先頂不住的那個，肯定是要失敗的。
此時，袁崇煥也沒有什麼好辦法了，明軍只能硬扛，只能前進，不能後退，只要後退一步，明軍必敗無疑。所以袁崇煥為了前線的明軍軍陣不被後金騎軍沖潰，只能將預備隊一營一營的往前調。
因為後金騎軍是像波浪般，一波一波的向前衝，所以往往是明軍好不容易擊退一波後金騎軍，下一波騎軍馬上又到了，明軍得不到喘息的時間。在後金騎軍俄連番衝擊之下，明軍的戰線終於出現了意思鬆動的跡象。