敌人攻宁远就可以用岛上的兵袭击敌人的后方三岔河一带，以为牵制。宁远所需的军需品，也可以由海道运到觉华岛，把觉华岛作为一个补给基地。岛上的水师又可以和山东、辽东沿海一带通声气，一有机会就可互相配合袭击敌人。这是水陆联合、可攻可守的作战方略。在当时明朝水师占优势的情况下，此种布防十分有道理。同时，宁远距离十三山不过200里，还可以就近把前次战役失败后逃到十三山的难民十万人救将出来，这也是很重要的一件事情。可是王在晋不同意袁崇焕的这种主张。因为此事关系到明边防得失之大要，袁崇焕在几次力争不得以后，就向东林党魁首叶向高申述，并自告奋勇，表示情愿去守宁远。
叶向高一时不能自己作出决定——这不能凭想当然做决定。这时同为阁臣的孙承宗自请巡边，亲往裁决。
孙承宗，字稚绳，万历三十二年（1604年）考中进士。天启初曾充当熹宗的讲官。广宁溃败后，擢为兵部尚书兼东阁大学士。孙承宗亲自勘察了关外的山川关隘，认为宁远的形势是包山阻海，“天设重关，以护神京，必不可不守”，驳斥了筑镇八里铺的种种理由，接着，孙承宗召集众将讨论战守：“阎鸣泰主觉华（今菊花岛），崇焕主宁远（今兴城）；在晋及张应吾、邢慎言持不可。”在意见纷纭的情况下，他宣布休会，后经勘察，下令以袁崇焕守宁远的建议为决议。袁崇焕的正确主张初步得到了采纳。
当天启二年（1622年）正月，王化贞在广宁失败之后，义州大侠招集明朝溃散的兵士、难民十万人闭城坚守，誓死不肯投降后金。他又令毕麻子兄弟率领一部分人在十三山扎营结寨。后来毕麻子合并了杨三的部下，派勇士陈无民入关求救说：“十万义民忍死待救。”王在晋置之不理。袁崇焕请求自带5000人驻所宁远，以壮十三山的声威气势，并请另派勇将前往救援。袁崇焕认为对于这些义民决不能坐视不救，而且把他们救出来安置在宁远和觉华岛，挑选精壮者编成军队，其余的教他们屯田放牧，足以增强抵抗后金的力量，将来可以进一步向锦州推进。相反，如果坐视义民之危难而不予以援救，这十万人被金兵掳走，势必会增强敌方的力量。
袁崇焕的这一主张，得到了孙承宗的赞同。孙承宗同蓟辽总督王象乾商议此事，王象乾认为山海关的明军士气很低，恐怕不能够前去，打算另派军队前往。孙承宗就把这个计划告诉了王在晋，结果胆小怕事的王在晋不敢这样做。他在表面上虽然也上疏请救，然而实际上却未有丝毫的行动。结果大好战机错过，九月里，十三山被金兵攻破，只有极少一部分6000人冒雨逃出，投入明朝兵营，被收编入军中，其余义民悉数为金兵所掳。
七月，孙承宗回到北京，上疏力言“在晋不足任”。同时荐举“崇焕英发、贴实，绰有担当。（并）自愿为大将，臣取其志，尚欲练其气，遂罢八里铺筑城之议”。自此，熹宗批准孙承宗“以原官（兵部尚书）督理辽东、蓟镇、天津、登莱等处军务”。八月，王在晋去任；九月初三，孙承宗到职。原任山石道的阎鸣泰升任辽东巡抚。因孙承宗亲眼所见袁崇焕在自己“行边”期间力图勇救十三山难民的事迹，于其深夜疾行奔广宁前屯卫之事亦有耳闻，所以，“承宗镇门关，益倚崇焕”。袁崇焕改任山石道，驻守宁远，承宗格外信用。从而，袁崇焕就独主一方，有了放松手脚、施展才略的用武之所。
在孙承宗的领导下，袁崇焕充分地发挥了才能。
《明史》记载他这时“内抚军民，外饬守备，劳绩大著”。孙承宗还以前辈身份对他进行教导。有一次袁崇焕查核军伍，发现了有人以空名支饷，未报经上级批准，就把一个军校斩首。孙承宗责他道：“监军能擅自杀人吗？”袁崇焕顿首谢罪。天启三年（1623年），孙承宗派袁崇焕与副将满桂驻守宁远，以贯彻守宁远以保卫山海关的计划。
不久，张凤翼代阎鸣泰为辽东巡抚，又主张放弃关外专守关内，和孙承宗意见不合。九月中，孙承宗召集将士商讨到底该守何处。许多人都主张守关内。
袁崇焕力排众议，仍坚决主张守宁远。孙承宗听取了他的意见，毅然地说道：“我除此以外没有别的办法报国了！”就命袁崇焕和满桂一起守卫宁远，并且重筑宁远城。
宁远东边靠渤海，西边是山岭地带，形势险要。
起初，孙承宗派游击祖大寿筑宁远城。祖大寿认为明政府不会真正远守关外，因此只筑了十分之一，而且城墙筑得非常单薄，不合要求。因此孙承宗欲斩祖大寿，袁崇焕力救方免，祖大寿遂成为袁崇焕最得力的心腹之一。袁崇焕着眼于百年大计，制定了筑城的规格：城高三丈二尺，墙基宽三丈，墙顶宽二丈四尺，城墙顶上的护身垛高六尺，城周九里一百二十步。他亲自担任筑城总指挥，令祖大寿和高见、贺谦等将领分别督工，认真修筑。经过广大军民一年的艰苦劳动，宁远城按照袁崇焕的标准全部竣工。自此，宁远城就成为关外的一个军事重镇。这时，袁崇焕的父亲去世了，按当时的习俗，父丧应卸任回家守孝三年。但是，为了抗金大业，他断然夺情留任，誓与宁远共存亡。
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