八月二十二日，后金进犯黄泥洼，袁崇焕派祖大寿把金兵击退。这次战役，明军斩首180级，获骡马120匹，取得了不小的战果。
袁崇焕初到关外，就努力贯彻五年平辽方略，着手统筹全局，整顿防务，厘定军制，建立统一的指挥系统。当时，关内外有好几个巡抚和总兵，事权不一，有指挥不灵之患。袁崇焕请合宁远、锦州二镇为一镇，派总兵祖大寿驻锦州；提升中军副将何可刚为都督佥事，和自己一起驻宁远；移蓟镇总兵赵率教驻山海关。
关内外只设两总兵。又请停辽东、登莱巡抚，以减少层次。于此，统一了事权，使用了良材，这也增强了袁崇焕自己的信心。他满怀信心地说：“臣自期五年（复辽），专藉此三人！”
由于王之臣事辽期间，“以辽左屯政久坏（为由），改兵屯为民屯。未几，复弃锦州，退守宁远；加上皇太极对蒙古族施行笼络政策，致使锦州外围“向受（明朝）抚赏”的蒙古哈剌慎诸部动摇于金、明之间。
崇祯元年，辽东“岁饥”，哈剌慎三十六家有叛志”，加深了对宁远前线的威胁。袁崇焕到任后，亲自“诏诸部头人于边，亲抚慰，（众）皆听命”。从而孤立了后金，巩固了锦州防线。
崇祯二年（1629年）正月和闰四月，后金曾两次渡过辽河，作试探性的进攻，都被袁崇焕派兵击退。因为打退了进犯敌人，保卫了疆土，使“神京晏如”，袁崇焕受到了朝廷的奖励，晋升为太子太保。
袁崇焕在精减了内外的一些冗员以后，又进一步和赵率教、何可刚等商量整顿宁锦、天津、登莱等镇的兵制。制定联防计划，以便协同动作，合力攻守。可是有一个长期盘踞在辽东沿海一带私与后金往来的都督毛文龙，不听指挥，无法整顿，这是亟待解决的问题。为了这件事，袁崇焕和朝中辅臣钱龙锡反复磋商。磋商的结果，认为“毛文龙可用则用之，不可用则去之”；并且商定：到了十分紧急的关头，只有用“入其军，斩其帅”的霹雳手段解决他。
出身“无赖”，“潦倒行者二十余年”的毛文龙原来是个都司。天启初年率兵援助朝鲜，后逗留辽东。
曾乘虚袭击镇江，兵败后逃至皮岛。皮岛亦称东江，在辽宁南大海中。毛文龙在皮岛统治着由陆地逃来的军民，成为一个据地自雄的军阀。后来，他用钱财贿赂朝官，并拜魏忠贤为义父，扶摇直上，被提升为总兵，加左都督衔，得尚方宝剑，挂将军印，其防区是旅顺以东沿海一带。这里北靠后金，南接登莱，可牵制后金的后方，有着十分重要的战略地位。但毛文龙本人毫无将略，曾经多次被金兵打败。开镇八年，没有收复一城一地。平时冒领大量军费，克扣兵饷，朝廷派监司稽核，拒不接受。又杀降人难民冒功，劫掠商民，贩运违禁物品，以大量物资供应后金。还曾以索饷为名，公然带兵到登州，大肆抢掠。并且说过“牧马登州，取南京如反掌”的话。实际上他不但骄横跋扈，而且是一个野心极大的民族叛徒，曾准备反叛明朝投降后金。他在崇祯元年写信给皇太极，询问投降以后，可以得到什么待遇。又曾同皇太极约定：金取山海关，他取山东，夹攻明朝。事成之后，“我（毛自称）不分疆土，亦不属尔管辖”，想建立一个自己的独立王国。还曾向皇太极表示，要建立大功，归顺后金。虽然这些内幕，袁崇焕不可能完全了解，但是内外诸臣都认为毛文龙是国家大患，纷纷加以弹劾，只是因为他拥兵海外，鞭长莫及，朝廷对他无可奈何。
崇祯二年六月，袁崇焕为了整肃军纪，建立统一指挥系统，巩固前沿阵地，减轻国家军费负担，决意处置这个强横的军阀，作为实施平辽方略的第一步。
就以阅兵为名，引诱毛文龙到旅顺西北、金州西南150里海中的双岛来会见，出其不意地把他处死了。
当袁崇焕在六月初一日与毛文龙相见时，本来还想争取他，同他商谈了好几天。对他说：“辽东海外，是我们两人负责，务必同心共济，才能成功。我现在有一个建议，不知你能否采纳？”毛文龙当即显出不高兴的神色，袁崇焕又说：“现今皇上圣明，我们应该勉力疆场。”毛文龙更加不快，只说熹宗怎样怎样对他好。袁崇焕问他平定辽东的方略怎样。他说宁远的兵马都没有用处，只要用他的部下二三千人伏在隐蔽处放一把火，就能把金兵赶跑。袁崇焕听了，很是诧异，接着又劝他改定营制，服从指挥，设立监司。
毛文龙怫然不悦。袁崇焕见他不肯，就劝他回乡，说：“朝廷念你数年辛苦，该有人来接替你。”毛文龙傲慢地说：“这个地方谁接替得了！”袁崇焕见他执迷不悟，就没有再说下去。
六月初四日，袁崇焕发给毛文龙部下饷粮，又把带来的10万两银子交给毛文龙部下的官员收管。初五日又派人通知毛文龙：以后旅顺以东，用毛文龙印信，以西用督师印信。接着，令部下兵士上山，比箭领赏。毛文龙来问袁崇焕何日动身，袁崇焕说：“宁远重地，不能久离，明天就去。现在请你略事盘桓，上山观射。”毛文龙答应了。这时，袁崇焕已命令部下在山上设置了帷幄，并且教参将谢尚政预先布置了伏兵。毛文龙来时，随从兵卒，一概不准进入帷内，只有随从官员100多人跟着。等毛文龙等上了山，谢尚政就暗传号令，把毛文龙及其随行官员围在帷内。
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