崇祯帝见清军已向锦州逼近，就在崇祯十三年(1640)五月，令洪承畴速出山海关，作好防御准备。崇祯十四年(1641)初，洪承畴率总兵曹变蛟、白广恩及吴三桂、王廷臣等到达宁远。洪承畴还前往松山视察，见兵寡不足御敌，请示崇祯帝又调宣府总兵杨国柱、大同总兵王朴、蓟镇总兵唐通、榆林总兵马科，“抽练兵共七万”。洪承畴这次调兵，目的是救锦州。当时锦州已处在重重包围之中。据记载：
奴众此番倾巢困锦，内打栅木，外挑濠堑，水泄不通，人影断绝。松城与锦，相隔十八里，奴贼离锦五六里下营，即近在松城左右。今锦城濠栅已成，奴众精骑，尽绕松城，势虽困锦，实乃伺松。
随后，又发生蒙古兵降清的事件，锦州守将祖大寿曾力图阻止蒙古兵降清，但没有效果。不过，洪承畴率大量援军救援锦州，还是大大增强了明军的战斗力。朝鲜史书记载：
天将祖大寿与其弟入守锦州城，清人围之。大寿自失罗城，疑蒙古之降者，使汉人监之，而蒙古之出城投虏者甚多。中朝发十万兵，以七总兵领之，来救锦州。右真王闻援兵大至，以我国炮手四百人为先锋，坚守南山，分其车为二队，一队防塔山之归路，一以遮锦州之来路，作瓦家于阵中以示久住之计。
明清双方曾进行过多次交战。据史料记载，明军：
节次擒斩奴虏一千五百余级，皆出万死一生，心力颇为竭尽。
另外，还有清朝、朝鲜的史书，也记载了当时明军的战绩：
明洪承畴以兵来援松山，立营松山西北。右翼和硕郑亲王济尔哈朗，令右翼兵击之，失利。山顶立寨，两红旗、镶兰旗三旗驻营之地，为敌所夺。骑兵固山额真叶臣等，领兵至半途而止，未与敌兵对阵。惟四旗护军、敖汉奈曼部下兵、察哈尔四旗兵、恭顺王下兵，及内大臣伊尔登所率众侍卫，前进迎战。伊尔登冲入敌兵队伍，奋勇驰击，人马被伤者甚众。
清人围锦州，数与汉兵交战，而汉兵尚强……汗闻援兵甚盛，自将而西，以龙骨大领三千兵先行，遂逼我世子大君同行，宾客崔惠吉、辅德赵启远等从焉。时清人与汉兵相持，自春徂夏，清人大将三人降，二人战死。汗闻之忧愤呕血。
柳琳还自锦州。上召见之，问曰：“彼中形势如何?”琳对曰：“清人围住锦城。城方而长，周回六十里，西北有大山，山东西大川夹流入于海，南有烟台，即蒙古地方也。八王(阿济格)阵于其下。此乃清汉必争之地，故天朝援兵，欲夺其山。清人知之，筑城而守之，汉人连战不利矣。援兵合十二万，八总兵分领，连续出来，皆依松山结阵。其后自南山城外大军继至，大张兵势，掘壕筑城而居。九王(多尔衮)阵于汉阵之东，直冲汉阵，不利而退，清人兵马死伤甚多。”
以上材料足以说明，洪承畴进援锦州以后，扎营固守，又时而出兵与清军交仗，由于他指挥得当，明军还略占优势，给清兵造成一些伤亡。皇太极的弟弟英郡王阿济格率援军到前线不久，就对部下说：“与其劳苦如此，不若遁走。”这些情况让居于沈阳的皇太极得知，怎能不急得“忧愤呕血”。这是明清双方史料均有记述的。如果按洪承畴策略，守城而少战，只要固守阵地，当时锦州城里还存有相当数量的粮食，可以支持一阵。洪承畴当时对救援锦州是有信心的，他曾说过：
