登基之初，崇祯帝对袁崇焕非常信任，命其以兵部尚书兼右副都御史，督帅蓟辽，兼督登莱、天津军务。崇祯元年秋八月，袁崇焕入京觐见，在皇帝面前许诺五年之内可恢复全辽境土。崇祯帝闻言大悦。
陛见后，给事中许誉卿问袁崇焕：“你为什么说五年可以恢复辽土？”袁崇焕：“圣心焦劳，我作臣子如此说，聊慰圣心。”许誉卿责斥道：“皇上英明聪颖之君，到期后问你成效，你如何应付？”听此语，袁崇焕自知失言，怃然不乐。
为了亡羊补牢，免蹈熊廷弼、孙承宗受人掣肘之老路，袁崇焕辞行时向崇祯皇帝表示：“以臣之力，制全辽有余，调众口不足（指无力约束朝中科道官员对自己诬蔑）。臣一出国门，便成万里，忌能妒功，肯定难免，希望陛下为臣作主。”
崇祯帝满口答应，并赐其尚方宝剑。还应袁崇焕所请，将宁远、锦州合为一镇，命祖大寿、赵率教、何可刚等人听他节制，以期克复全辽。
崇祯二年五月，明廷叙功，加袁崇焕太子少保。
崇祯二年（1629年）夏七月，袁崇焕至旅顺，杀掉了皮岛的明朝大将毛文龙。
毛文龙被杀，完全是咎由自取。毛文龙此人，本为明军中级都司一类的官员，因援朝鲜而逗留辽东。王化贞巡抚辽东时，毛文龙冒进出兵，袭取后金的镇江（今丹东），报功于王化贞，造成王化贞与熊廷弼相互猜嫌。由于王化贞竭力推举，毛文龙得授总兵，累官至左都督，设军镇于皮岛。皮岛亦称东江岛（朝鲜称椴岛），其北岸八十里开外即后金境地，东北方则是朝鲜本土。
明朝之所以重视毛文龙，实则想依恃他牵制后金，保卫朝鲜“友邦”不受后金吞灭。
但毛文龙本人在皮岛，完全是经营自己的独立王国。他手中号称几十万的“兵员”，其实绝大多数是明朝辽东难民。为了套取兵饷自肥，毛文龙一直向朝廷虚报兵数。所以，册报十五万的精兵，真正能成军的仅有两万人。
由于后金势大，明朝与朝鲜陆上往来断绝，只能由海上往来。为此，毛文龙海上设卡，对来往船只索要“税金”，利润丰厚，使得毛文龙及其部下将校一下子发家致富，生活奢靡，俨如帝王。毛文龙本人拥金银财宝无数，美妾九人，侍女如云。有巨财在手，他一日摆宴五六次，每宴精馔百余品，奢侈无度。
这还不算，毛文龙不断与后金密谋，想要袭取朝鲜，并为后金攻下山东。由于努尔哈赤突然病死，联系中断，而毛文龙在皮岛的兵民数十万皆靠内地及朝鲜供给，他害怕自己被切断供应，所以暂时未叛。
皇太极继承汗位后，毛文龙积极派人与后金谈判，试图与后金联手，他自己独霸山东、朝鲜，让后金占取山海关。由于后金使者到皮岛被明朝中央派去的户部官员发现，毛文龙被迫执送后金使者入京，此举使得皇太极丧失了对他的信任，双方的谈判进程停止下来。
毛文龙还是吹牛大王。天启五年的镇江之役，虽然只生俘六十多人，杀七十多后金兵，他上报说：“斩虏首五千余颗”；后金派兵追杀毛文龙，他丧兵五百多人，狼狈逃至朝鲜，却上报说自己“一日七战，胜败相当”；天启二年，手中只有四千老弱残兵，毛文龙吹嘘自己有“精兵三十万”；天启三年，他谎报自己提兵由朝鲜深入后金腹地，以一千兵杀后金兵二万人，夺马三千匹。同时，他夸海口，表示说，如果朝廷给自己每岁一百五十万兵饷，他两年即可平灭后金；天启五年，明廷太监王敏阅视皮岛，毛文龙册报兵员十七万，得到饷额六十万；崇祯元年，朝廷派员实地调查兵数，查证能战为兵者仅二万八千人。
特别可恨的是，毛文龙为了虚报战功领赏，往往将被后金人强迫剃发的辽民杀掉，上献首级冒功。所以，连朝鲜人在忍无可忍之际都数落他：“都督（指毛文龙）不修兵器，不练军士，少无讨虏（后金）之意，一不交战而谓之十八大捷，仅获六胡（后金人）而谓之六万（首）级，其所奏闻天朝（明廷），无非皆欺罔之言也。”
袁崇焕任蓟辽督师后，为了加强山海关的正面防守，将旅顺以西划归宁远，旅顺以东划归东江，实际上压缩了毛文龙的东江镇辖治范围。同时，袁崇焕把东江饷道从原来的登莱而出改为从宁远而出，这就堵住了毛文龙冒饷的漏洞，同时严打了他在海上的走私贸易。
袁崇焕对毛文龙冒饷以及潜通后金一事一清二楚，便以阅兵为名，泛海与其相会。
当时，袁崇焕并不想杀毛文龙。他与毛文龙欢饮数日，商谈军事，并提出设监司、更营制、杜绝海上走私等主张。毛文龙坚拒不从。于是，袁崇焕暗示他可以“光荣”退休。这位毛大帅大大咧咧回答：“我先前倒想回家退养，但现在朝中大将熟谙辽事的，惟我一人，灭奴（后金）之后，趁朝鲜衰弱，我准备发兵灭其国家。”
见毛文龙有割据朝鲜自谋的意思，袁崇焕下定决心要杀他。
于是，袁崇焕以邀毛文龙在山上观将士射箭为名，把他请到自己帐中，事先设下了埋伏。由于在自己地盘内，毛文龙不疑，率将官兵卒上山。入帐前，其手下士兵均被袁崇焕卫士拒于外面。
坐定后，袁崇焕首先说道：“毛公海外重寄，为国辛苦，当受我一拜！”宾主交拜；他又向跟随毛文龙入帐的数十亲信将领表示：“君等积劳海外，请也受我一拜，望诸君为国尽力！”众人皆顿首还礼。
袁崇焕落座，忽然变色，诘问毛文龙为何不服从朝命。
毛文龙也气，心想这位袁爷脸变得这么快，不给自己面子，马上高声抗辩。
袁崇焕起身，厉声责叱，命卫士剥去毛文龙冠带，把他当众缚起。
毛文龙手下将官人数虽然不少，事出仓猝，皆不敢有所动作。
毛文龙本人仍旧怒气勃勃，跳脚高叫。袁崇焕站定，手执尚方宝剑，一一历数毛文龙的十二斩罪：
尔有十二斩罪，知之乎？祖制，大将在外，必命文臣监。尔专制一方，军马钱粮不受核，一当斩。人臣之罪莫大欺君，尔奏报尽欺罔，杀降人难民冒功，二当斩。人臣无将，将则必诛。尔奏有牧马登州取南京如反掌语，大逆不道，三当斩。每岁饷银数十万，不以给兵，月止散米三斗有半，侵盗军粮，四当斩。擅开马市于皮岛，私通外番，五当斩。部将数千人悉冒己姓，副将以下滥给札付千，走卒、舆夫尽金绯，六当斩。自宁远还，剽掠商船，自为盗贼，七当斩。强取民间子女，不知纪极，部下效尤，人不安室，八当斩。驱难民远窃人参，不从则饿死，岛上白骨如莽，九当斩。辇金京师，拜魏忠贤为父，塑冕旒像于岛中，十当斩。铁山之败，丧军无算，掩败为功，十一当斩。开镇八年，不能复寸土，观望养敌，十二当斩。
数毕其罪状，毛文龙丧魂落魄，哑口无言，只得叩头乞免。
袁崇焕厉声询其部将：“毛文龙罪状当斩否？”
这些人皆被震住，皆惶恐唯唯。
于是，袁崇焕命人把毛文龙推出帐外，以御赐尚方宝剑立斩其首，宣示其罪。
当时，毛文龙麾下健校悍卒数万，深惮袁崇焕大帅之威，无一人敢动。
转日，袁崇焕命人取棺厚葬毛文龙，具牲醴拜奠，哭言道：“昨日斩尔，朝廷大法；今日祭尔，僚友私情。”
然后，他分毛文龙手下二万八千兵为四协，分由毛文龙之子毛承祚、副将陈继盛、参将徐敷奏、游击刘兴祚分别掌管。接着，袁崇焕犒劳军士，尽除毛文龙虐政。
崇祯帝闻毛文龙被杀，登时大骇。如此方面镇将被杀，确实出乎意料。但由于当时正倚重袁崇焕，崇祯帝只得优旨褒答，认定他杀得好，并下诏宣谕毛文龙罪状。后来，这反而成为袁崇焕被杀的一条罪名：擅杀大将。
当时与后世，均有好事者认为，袁崇焕杀毛文龙，是中了后金的反间计，自剪羽翼，亲痛仇快。这些人往往以东江镇日后耿仲明、孔有德、尚可喜等人叛明降清为口实，认为皆是由于毛文龙之死引致。
其实，袁崇焕杀毛文龙仅仅几个月，皇太极就从长城逾入内地。袁崇焕急忙携军救援。崇祯帝偏中皇太极“反间计”，自毁长城，杀掉了袁崇焕。
如果袁崇焕不死，依他的指挥控制能力，东江镇兵将肯定会被打造成为一支恢复辽东的劲旅。而假如毛文龙不死，这个跋扈明将百分百可能会叛明降清，日后也不会附于袁崇焕传后，肯定会被乾隆帝编入《贰臣传》。
毛文龙被杀的三个月后，皇太极率兵，绕过山海关，由蓟镇长城的长安、龙井关、洪山口毁边墙入寇，并攻占遵化、迁安、永平、滦州四城。
后金军忽然出现在北京城外，对北京展开围攻，即明人所称的“己巳虏变。”
人们可能奇怪，山海关是后金（清军）入寇的必经之路，他们又怎能绕到蒙古人的地界到达内地的呢。这，还要简述一下蒙古诸部的情况。
瓦剌的也先被杀后，鞑靼部复起。孛来拥立脱脱不花之子的不麻儿可儿为“可汗”，由于此人当时年少，称之为“小王子”。此后，相沿成习，明人把蒙古部可汗均称为“小王子”。明成化年间（1474年），作为元世祖七世孙的达延汗（《明史》中仍称之为“小王子”）一跃成为蒙古诸部共主，重新统一了蒙古。他死后，蒙古复分裂为漠北喀尔喀蒙古、漠南蒙古以及漠西的瓦剌蒙古三大部分。