天启二年(公元1622年)正月，袁崇焕因政绩卓著被召赴京师觐见。此时，后金军西渡辽河，力主固守抗敌的辽东经略熊廷弼身无士卒，只好随之退守关内。广宁、义州失守，举国震动。朝廷以“失陷广宁罪”将熊廷弼、王贞化革职查勘，明军在辽东的军事防线全面崩溃，后金军势席卷辽东，威逼山海关。在京的袁崇焕即单骑出关考察形势，回京后禀报关外军事情况，并毅然请缨出关抗敌，提出“予我军马钱谷，我一人足守此!”得到御史侯恂等官员赏识，提请破格任用。二月，天启帝(明熹宗)准奏，擢袁崇焕为兵部职方司主事、山海监军。不久，升为山东按察司佥事，袁崇焕感遇圣恩，立即向天启帝上书《擢佥事监军奏方略疏》，力请练兵选将，整械造船，固守山海关，以图复辽大业。天启帝准奏，着袁崇焕依奏请施行。三月，袁崇焕离京赴任，进驻山海关。不久又出关移居中前所、前屯卫，安置边民，整饬边备，督促练兵。

天启三年(公元1623年)初，袁崇焕受命前往蒙古喀喇沁诸部，收复自八里铺至宁远(今兴城市)200里的五城七十二堡失地。九月，大学士孙承宗督师辽东，巡视关外，力主袁崇焕筑守宁远城，构建关宁防线方略。先由祖大寿营筑，但祖大寿臆测朝廷不能远守，工程疏薄缓慢。后由袁崇焕手订定规制：“高三丈二，雉高六尺，址广三丈，上二丈四尺……明年迄工，遂为关外重镇。”袁崇焕亲自督责，领四方军民合力营建宁远城垣，经过一年时间的紧张施工，于次年9月，宁远城告成。

与此同时，袁崇焕提出并实行“关外守关，主守而后战”，“以辽土养辽人，以辽人守辽土；且战且守，且筑且屯；守为正著，和为旁著；以实不以虚，以渐不以骤”等军事思想，三管并举，一面营筑城池，一面督率军民造械练兵，一面又垦荒屯田充足粮草，使边关转危为安，整个辽西形势稳定下来。

袁崇焕由此受到朝廷嘉奖，升为兵备副使，再晋升右参政，并被列为预储(后备)巡抚。十月，袁崇焕回京述职，此时闻父子鹏殁讯，报请抚院允准还乡奔丧，天启帝不允，下旨：“东事殷殷，宁前重地，袁崇焕不准守制，著照旧供职。”袁崇焕三上《乞给假疏》均被视事夺情驳回，于是重返宁远。十一月，孙承宗将蓟辽督师府从密云迁至宁远，宁远城即成为了关外重镇和辽东明军的政治、军事和经济活动中心。

功高遭妒  罢职回籍

天启五年(公元1625年)正月，后金为击破明军的钳制策略，出兵攻陷旅顺，摧毁旅顺城。又于三月将都城南迁沈阳，改名“盛京”，开始大兴土木修建宫殿。后金的势力步步向南逼进，锋芒直指山海关。

辽东经略孙承宗即与袁崇焕计议，遣将分戍锦州、松山、杏山、右屯及大小凌河等军事要塞，修缮城池，增兵驻守，形成以宁远城为中心。西至山海关200里，东至锦州200里的关宁锦防御体系。关外一时堰门息警，形势顿为改观。

正当恢复辽东的计划稳步进行，明朝政治却急遽恶化，东林党在与阉党的斗争中失败。这年八月，孙承宗因阉党攻击其“将拥兵清君侧”，而被革职。代替孙承宗经略辽东的是阉党权臣高第，随军赞画是阉党骨干田吉。高第与王在晋比，是更彻底的“弃辽派”，他极力反对孙承宗的治辽政策，认为“关外必不可守”，主张“尽撤锦、右诸城守具，移其将士于关内”。实际上是王在晋“抛弃关外”主张的重演。