下，发现筑城工程进展迅速，城墙已基本完成，雉堞亦完成了半数。祖大寿及其麾下将士，共计约两万余人，被困城中。
皇太极采取了围而不攻的策略，同时切断了大凌河城与外界的联系，阻止了锦州方向明军的救援。在围城期间，皇太极多次致书祖大寿，尝试以各种方式劝降，但祖大寿始终坚守城池，未有动摇。直到九月十九日，皇太极设计诱使祖大寿出城，结果明军被伏击，伤亡惨重，自此祖大寿再未敢轻易出战。
随着时间推移，城内粮草日渐匮乏，形势愈发严峻。十月初七日，皇太极再次派出招降使者，试图以后金对汉人的宽容政策说服祖大寿，但仍未成功。城内情况恶化，军民开始出现食人现象，绝望的情绪在城中蔓延。祖大寿意识到突围无望，开始考虑投降。
十月十四日，祖大寿派义子祖泽润向后金军送信，表达了谈判意愿。经过一系列交涉，十月二十六日，祖大寿与后金代表进行了面对面的谈判，提出了取锦州以换取与家人团聚的条件。皇太极则回应，取锦州之事应由祖大寿自行完成，前提是祖大寿需先出城投降。
最终，在十月二十八日，祖大寿做出了决定性的行动，他杀害了反对投降的副总兵何可纲，随后与皇太极进行了庄严的盟誓仪式。当晚，祖大寿进入后金大营，与皇太极及诸贝勒进行了深入的交谈，皇太极以盛宴款待，赠送了珍贵的礼物，包括黑狐帽、貂裘、金玲珑鞓带、缎靴、雕鞍白马等，并同意了祖大寿提出的取锦州的计划。
六、逃归锦州
祖大寿的逃归锦州，是其一生中最戏剧性和充满争议的篇章之一。在与皇太极的盟誓后，祖大寿原本计划作为内应，协助后金攻取锦州。然而，命运似乎并不打算让这场精心策划的行动轻易实现。十一月初一日，祖大寿与部将施大勇等人在浓雾的掩护下，成功逃离了后金军营，回到了锦州城中。这一出逃，无论是出于祖大寿自身的计谋，还是得益于城内明军的突然出击，都成为了历史上的一个谜团。
回到锦州后，祖大寿面临着来自朝廷的责难。尽管他解释称是通过计谋脱身，但大凌河之败的责任依然需要有人承担。因此，他被削去了少傅的头衔，由左都督降为都督同知，但崇祯帝对他的“忠智脱围”给予了肯定，未准其辞