其两个儿子被俘。同年八月，明朝的重要盟友叶赫部也被努尔哈赤击败，这迫使明朝将注意力转向林丹汗。
同年秋天，明朝派监军王猷带着四千两白银出使察汉浩特，希望与林丹汗结盟。林丹汗起初以病为由不见明朝使臣，并拒绝接受谕帖，试图抬高谈判的筹码。最终双方达成协议，明朝每年提供四千两白银给林丹汗，以换取他对广宁城的保护。次年，明朝将赏银提高到了四万两。
与明朝结盟后，林丹汗于万历四十七年（1619年）十月派遣康喀尔拜虎携带国书出使后金。在这份国书中，林丹汗自称为“四十万蒙古国之主巴图鲁成吉思汗”，蔑视努尔哈赤为“水滨三万女真之主”，宣称广宁城已经被他降服，并警告努尔哈赤不要侵犯广宁。这份国书的傲慢态度激怒了后金的诸臣，努尔哈赤当时正忙于利用在铁岭之战中俘获的宰赛等人质，以要挟内喀尔喀与自己结盟，因此没有立即回应。
次年正月，努尔哈赤正式回复林丹汗，他在回信中数落了明朝灭亡后蒙古汗廷的困境，并怂恿林丹汗与自己结盟共同对抗明朝。林丹汗没有回应努尔哈赤的提议，并扣留了后金使臣硕色乌巴什。努尔哈赤误信内喀尔喀传来的谣言，以为硕色乌巴什已被林丹汗杀害，于是斩杀了林丹汗的使者康喀尔拜虎。不久之后，硕色乌巴什逃脱回到后金。这一系列事件导致后金与林丹汗察哈尔部之间的关系彻底破裂。
四、联明抗金
林丹汗与明朝的合作主要基于相互的利益需求。努尔哈赤占领沈阳后，林丹汗意识到这是一个展现实力、获取明朝支持的机会。天启元年（1621年）春，当努尔哈赤准备进一步攻取辽阳时，林丹汗命令蒙古左翼三万户的大臣锡尔呼纳克杜棱洪台吉率领内喀尔喀卓里克图、达尔汉巴图尔、巴哈达尔汉等2000骑兵前往沈阳，目的是解救仍被拘禁的宰赛。
蒙古军队抵达沈阳城下并与守城的后金士兵交战，但因担心努尔哈赤的援军到来，很快就撤退了。八月，内喀尔喀五部以一万头牲畜作为赎金，从努尔哈赤那里赎回了宰赛。这一失败不仅削弱了林丹汗在蒙古诸部中的威望，也让他意识到与后金对抗并非易事。
努尔哈赤在占领沈阳后，计划进一步占领广宁。当时明朝的广宁巡抚王化贞非常信