努尔哈赤熟知地形，在探知明军部署后，知道明军南北二路兵马路险且阻，不可能很快抵达战场，于是决定集中兵力先击败明军中路军。

谁知南路军刘綎行军迅速，其先头部队已自宽甸北上，杜松则率中路明军主力出抚顺关东进，而其他两路军则则进展迟缓。

努尔哈赤探知消息后，只以五百骑兵延缓刘綎的行军速度，随即集中八旗兵力迎击孤军深入的杜松军。两军在萨尔浒（今辽宁抚顺东大伙房水库附近）一带遭遇。

其时已过正午，山间依然大雾弥漫，天色晦暗，几乎伸手不见五指。见环境如此险恶，杜松决定先用火炮无差别轰击敌军阵地，再谋他图。

这个决定本来没有问题，然而明军犯了一个致命错误。为了方便炮击，他们点燃火把照明，这暴露了他们的行踪。

隐藏在暗处的后金军火速调集弓箭手，朝点燃火把的地方集中攒射，明军的炮兵部队被打残。

摧毁明军的炮兵火力后，后金军更加习惯山地作战的优势凸显。他们在大雾掩护下，悄悄越过战壕，摸进明军营垒发动突袭。明军主力部队被击溃，杜松阵亡。

北路军统帅马林获知杜松死讯后，将部队部署在萨尔浒东北的尚间崖摆开防御阵型。他绕营寨周围挖掘里外三层堑壕，分别布置火炮、骑兵，同时在最外围部署战车加火枪手以阻挡后金骑兵突击。

这是比较稳妥的打法，但马林低估了努尔哈赤的指挥能力和后金骑兵的机动性。

努尔哈赤只在阵前留下五千骑兵以诱敌，主力部队却全部登上东山高地埋伏起来待命。

马林果然上当，他以为后金兵只有五千左右，决定主动出击。当马林部放弃火炮的防御威力，以步骑出营之后，后金大军从山下俯冲而下，直杀明军阵型中央。明军溃败，副将麻岩阵亡，马林侥幸脱险。

此时，晚明第一猛将刘綎还不知前方败绩，仍然按原计划率东路军攀登山路向北挺进。途中遭遇后金兵伏击，刘綎战死沙场。