千里奔襲的成功，令皇太極在國中威望大增，當阿敏屠城逃歸後，皇太極立即下令將其逮捕，衆貝勒大臣無一人反對。由於大貝勒代善和三貝勒莽古爾泰在千里奔襲的問題上曾持反對意見，而事實證明他們的反對是完全錯誤的，因此，在對待皇太極的態度上比從前又規矩了許多。
在千里奔襲之前，皇太極便以關心兄長身體爲名，取消了努爾哈赤時期制定的四大貝勒按月輪流執政的作法。爲了進一步加強汗權，在大淩河之戰打響之前，皇太極仿照明制，組建了六部，即吏、禮、戶、兵、刑、工等，六部的貝勒全都是年輕人，他們均直接受皇太極領導，這是封建性質高度集權的政治體制，皇太極在鞏固權力的道路上正穩步推進，代善和莽古爾泰的權力則被進一步虛化和削弱。
千里奔襲的成功，使八旗將士們從錦寧戰敗的陰影中徹底解脫了出來，他們看到了明王朝的虛弱，進一步堅定了殘明的信心。
在千里奔襲之戰中，後金軍掠奪了大批人口和財物，國力大爲增強。
老臣孫承宗臨危受命，不負皇帝之託，很快收復了永平四城，然後對關內軍事防務作了認真的調整，於1631年(崇禎四年)正月，以古稀之年再次掛帥關外軍務，並按既定方針搶第三次搶築大淩河。
祖大壽逃歸關外後，經孫承宗訓斥，袁崇煥去信勸說，便又回到了關內，在收復永平的戰鬥中還立了功，但從此以後，祖大壽十分小心得很，從不只身離開軍營，生怕叫東廠的特務抓了去。這次搶修大淩河的任務，落在了祖大壽的頭上。
袁崇煥時就曾兩次修築大淩河，但皇太極都沒讓他修完。大淩河城在今天的凌海市，凌海市過去叫錦縣，大淩河古稱渝水、龍川、白狼水，遼代以後改稱淩河(靈河)、大淩河。全長398公里，是古代溝通東北與中原的交通樞紐，齊國北伐山戎、曹魏徵討烏桓、前燕入主中原、北齊攻打契丹、隋唐平定高麗，均以大淩河谷爲行軍主道。
凌海市位於錦州東三十餘里，是屏蔽錦州的重要防線。明軍若要固遼，就必修此城;而後金要想攻明，也就必拆此城。從袁崇煥時起，雙方對大小淩河二城爭奪就非常激烈，已是兩建兩拆。
面對明軍的重築，皇太極當然不能坐視，他立即徵調大軍，包括蒙古兵在內，1631年(崇禎四年)農曆七月二十七日，從瀋陽出發，豎日便渡過遼河，拉開了淩河之戰的序幕。每次大戰打響之前，皇太極都要強調軍紀，這次當然也不例外。
1631年(崇禎四年)農曆八月一日，皇太極設筵款待前來參戰的蒙古軍，然後再次申令軍紀，並兵分兩路，一路由貝勒德格類、嶽託、阿濟格率兵兩萬，經義州屯住於錦州和大淩河之間，切斷錦州與大淩河的聯繫。皇太極親自率大軍經黑山、廣寧從正面壓向大淩河城。
1631年(崇禎四年)農曆八月六日，兩路大軍會合於大淩河城下，大淩河之戰打響了。
大淩河城雖被金兵多次摧毀，但原有牆基還在，因此修城進度較快。太極沒有給祖大壽足夠的時間，在他修了不到半個月時，便兵臨城下。城牆雉堞還沒修完，祖大壽只好關閉城門，倉促應戰。
皇太極這次大淩河之戰，他一改從前硬攻的戰法，改成了圍。他命八旗將士環城挖了四道壕溝，並築起一道一丈多高的牆，將個小小大淩河城圍得如鐵桶一般。
明軍萬萬沒料到金兵會出此狠招，他們從城上向下觀望，只見：“逆奴圍凌，連挖四壕，彎曲難行，器具全備，計最狡矣。”而城中糧草僅夠幾天之用，圍了不幾天城中就斷糧了。城中將士無不驚恐萬狀，祖大壽作過幾次試探性的突圍，都被金兵殺了回去。無奈之下，只好坐困愁城，盼着援兵。
皇太極這一圍，城中的明軍只有坐以待斃，如果想活着出去的話，一是靠援軍來解圍，二是隻有投降。而援兵前來，必須與金兵野戰於城外。
祖大壽，字復宇，遼東人。1628年(崇禎元年)因守寧遠(今遼寧省興城市)獲得“寧遠大捷”而升爲前鋒總兵官，派駐錦州。得袁崇煥的器重，與何可綱、趙率教一起被袁崇煥稱之爲遼東三傑。
皇太極對祖大壽十分看中，圍困十天後，便開始了勸降工作。但祖大壽不爲所動，對皇太極根本不予理採。
圍了不到半個月，八月十六這一天，松山守軍兩千前來增援了，由於衆寡懸殊，被金兵沒費吹灰之力就打敗了，第一次救援失敗。
1631年(崇禎四年)農曆八月二十六日，總兵吳襄、宋偉率錦州兵六千前來救，阿濟格率兵迎敵。這一天上午，霧非常大，幾尺外就看不清人。阿濟格因打了勝仗得到了皇太極的嘉獎。明軍的第二次增援也失敗了。
1631年(崇禎四年)農曆九月，金兵哨探報告明總兵吳襄和宋偉再次率兵來援，皇太極率軍迎了上去，途中見到前面煙塵滾滾，便知是敵人的援兵。皇太極與弟弟多鐸走在前面，沿着山悄悄行進，明軍也有哨探，他們發現了這一小股隊伍，六千大軍掩殺過來，皇太極率身邊的二百名親兵衝了過去，明軍六千多人竟被二百人衝殺得潰不成軍，緊接着後面大軍趕到，又是一番乘勝追擊，六千人大敗逃歸。第三次救援失敗得更慘。
爲了進一步消耗城中的力量，皇太極利用祖大壽渴盼援軍的急切心態，搞了一次假增援，金兵們穿上明軍將士的衣甲打着明軍的旗幟，高喊着鋪天蓋地殺向金兵大營。祖大壽在城頭一看，喜出忘外，立即率兵衝了出來，欲裏應外合，突出重圍。他哪裏知道皇太極已設下埋伏，一心想活捉他。待他殺出城，眼看要與援軍匯合時，援軍突然變成了金兵，直接奔他而來。祖大壽大驚失色，這才知道上了人家的誘敵之計，急忙後撤。但他已陷入金兵的重重包圍中，好在部下們都英勇無比，拼命廝殺，總算沒有被活捉，狼狽地逃回城中，從此再也沒有出過城。
從1631年(崇禎四年)農曆八月六日圍城到農曆九月十九日的假增援，大淩河城已被圍困了四十八天，城中早已斷糧。從城裏逃出來了一個商人，叫張翼輔，他說：城裏邊先是殺戰馬，吃馬肉，馬幾乎殺盡了，開始吃人，當然是先吃手無寸鐵的築城民夫，也吃那些餓死的士兵。惟有幾個大官還有米一二升而已。史載城中正“炊骨析骸，古所未聞。”什麼意思呢，就是用人骨頭當柴燒，把人肉割下來烤着吃。整個城中到處是人的遺骸，到處在燒人肉吃，此時的大淩河已變成了一座光天化日朗朗乾坤下活生生陰森森的陰曹地府。
皇太極於1631年(崇禎四年)農曆十月七日和十月九日這兩天先後致書祖大壽、何可綱、副將張存仁，勸其速降。但仍遭到祖大壽的拒絕。這時城中的三萬餘人已餓死了一萬多，祖大壽和軍們卻一直堅持着。最直接的原因是阿敏屠城。
何可綱認爲：投降也是死，不投降也是死，與其投降被殺死，倒不如不屈而餓死，餓死還能留下個忠烈的好名聲。何可綱還認爲，皇太極是一個素無大志之人，本來已打進了京畿，卻又撤了回來，根本沒有一統天下的雄心。金兵征戰的目的無非就一個字“搶”，和佔山爲王的強盜們沒什麼大的區別，投降這樣的人將來絕不會有好下場。何可綱的觀點得到了大家的一致認同，這是明軍身處絕境仍然堅持不投降的最根本原因。
對此皇太極曾親自寫信給祖大壽，他解釋說：“過去殺遼民確有其事，我深爲懊悔，我們早就不那樣做了。至於永平屠城那是二貝勒阿敏所爲，他因此也受到了嚴懲，希望你不要存此偏見。但祖大壽等還是不信。
1631年(崇禎四年)農曆九月二十四日，明朝四萬人組成的援軍終於到了。率領這支部隊的是監軍道張春。張春，舉人出身，在收復永平四城中，表現突出，爲孫承宗看好，這次大淩河被圍，孫承宗力薦他掛帥，朝廷派他爲監軍道。1631年(崇禎四年)農曆九月二十七日，大軍過小淩河直逼大淩河城，在距大淩河城十五里處時，與金兵相遇。張春爲了扼制騎兵，動用了許多戰車，戰車上配有火器，雙方交戰開始，八旗兵吃了些虧，衝了幾次都未能成功，戰車陣緩緩向前推進。
金兵已經擁了威力無比的紅衣大炮，此時正橫於大道中間，恭候着明軍的到來。待明軍進入射程，四十門大炮先後發射，明軍的陣營當時就亂了，皇太極率軍衝了上去，明軍被殺得節節後退。張春見勢不好，見風勢向東，便使用火攻，火勢兇猛，撲向金兵，金兵被大火逼了回來。
兵敗如山倒，張春想扼制潰逃，可是毫無作用，最後連他自己也被捲進了敗退的大潮中。皇太極早已在明軍撤退的路上埋下了伏兵，潰逃的明軍們遇到伏兵，大都放棄抵抗選擇了投降。張春和他的三十餘名將領被生擒，總兵吳襄和宋偉僅率數十人僥倖逃歸。四萬增援大軍就這樣土崩瓦解了，從這以後，朝廷再也沒派來過援兵。第四次的增援幾乎是全軍覆沒。
明金雙方殺得驚天動地，但祖大壽在城中按兵不動，絲毫沒有反映，有的史書說，祖大壽是叫皇太極的假增援嚇怕了，已經分不出是真是假，害怕再次上當。城中已斷糧近兩個月，所有該吃的都吃了，不該吃的也都吃了，除了人之外，已經是沒有任何東西可以再吃了。張春又敗了，大淩河徹底陷入了絕境。
大淩河城中的軍民們又在地獄中掙扎了十天，1631年(崇禎四年)農曆十月初七，皇太極再次致書祖大壽，又派降將姜新赴城中面談。祖大壽派出一位叫韓棟的將領到金營中談判。1631年(崇禎四年)農曆十月二十五日，祖大壽最後下了決心，他邀後金將領石廷柱進城商議降金事宜。1631年(崇禎四年)農曆十月二十五日晚祖可法、祖澤潤、劉天祿、張存仁等四人隨石廷柱一同到了金兵大營，皇太極親自迎接，四人跪倒便拜。皇太極急忙上前一步攙扶，以女真人最高貴的禮節抱腰禮相見。然後設盛宴款待，四人被請至座中。
1631年(崇禎四年)農曆十月二十八日，祖大壽大開城門，率衆將來到金營。皇太極與代善、莽古爾泰及衆貝勒衆大臣，一齊隆重迎接祖大壽一行。後雙方登壇發誓祭天，盟誓祭天畢，皇太極攜祖大壽手進入大帳，爲祖大壽設宴慶賀。
至1631年(崇禎四年)農曆十一月初九日，大淩河之戰徹底結束。
