从公元1640年（明崇祯十三年，清崇德五年）清军围困锦州城起，到公元1642年（明崇祯十五年，清崇德七年）松山城被清军攻陷，明军主帅洪承畴被俘止，战争共经历了两年，以明军惨败告终，明朝倾尽国力打造的九边精锐损失殆尽，只剩三万残军跟随吴三桂退守宁远，之后明朝在关外的城池悉数陷落，仅剩孤城宁远。此役是明清双方最后的关键战役，以后明朝再也没有能力组织起对清军的有效反击。
公元1641年（崇祯十四年）四月下旬，洪承畴部至松山与杏山之间。四月二十五日，双方在乳峰山战事胶着，“清人兵马，死伤甚多”，清军失利，几至溃败。洪承畴将吴三桂列为首功，说：“吴三桂英略独擅，两年来，以廉勇振饬辽兵，战气倍尝，此番斩获功多。
洪承畴不敢冒进，驻扎宁远，以窥探锦州势态。并向朝廷表示：“大敌在前，兵凶战危，解围救锦，时刻难缓，死者方埋，伤者未起。半月之内，即再督决战，用纾锦州之急。”兵部尚书陈新甲以兵多饷艰为由，主张速战速决，催承畴进军，崇祯帝诏令洪承畴“刻期进兵”，又分任马绍愉、张若麒为兵部职方主事、职方郎中督促决战。
同年七月二十六日洪承畴在宁远誓师，率八总兵、十三万人，二十八日抵锦州城南乳峰山一带，二十九日，命总兵杨国柱率领所部攻打西石门，杨国柱中箭身亡，以山西总兵李辅明代之。此时明军士气正锐，皇太极对清军失利心急如焚。
皇太极带病急援，“上行急，鼻衄不止”，昼夜兼行500余里，七月十九日到达锦州城北的戚家堡（辽宁锦县齐家堡），分军驻王宝山、壮镇台、寨儿山、长岭山、刘喜屯，就地挖壕，紧紧包围在松山一带，“断绝松山要路”。
洪承畴与清军决战于松山、锦州地区，皇太极秘令阿济格突袭塔山，趁潮落时夺取明军屯积在笔架山的粮草十二堆。明军“因饷乏，议回宁远就食”，决定明日一早分成两路突围南逃。大同总兵王朴一回营便率本部人马首先乘夜突围逃跑，结果“各帅争驰，马步自相蹂践”，黑夜中，明兵“且战且闯，各兵散乱，黑夜难认”。总兵吴三桂、王朴等逃入杏山，总兵马科、李辅明等奔入塔山。洪承畴等人突围未成，困守松山城（锦州松山区松山镇），几次组织突围，皆告失败，不久“转饷路绝，阖城食尽”，松山副将夏承德遣人密约降清，以为内应。
公元1642年（崇祯十五年）二月十八日城陷，总兵邱民仰、王廷臣、曹变蛟被杀，洪承畴、祖大乐兵败被俘至沈阳，三月八日，祖大寿率部献城归降，清军占领锦州。四月二十二日，清军用红衣大炮轰毁杏山城垣，副将吕品奇率部不战而降，松山、锦州、杏山三城尽没，至此松锦大战结束。洪承畴为表示忠于明室，宣布绝食，到了五月剃发降清。洪承畴投降以后，明朝不知道他已经变节，思宗闻之大震，辍朝特赐祭九坛，祭到第九坛的时候，又得到军报，说洪承畴降清了，京城大哗。据《清太宗实录》记载：“是役也，计斩杀敌众五万三千七百八十三，获马七千四百四十匹，甲胄九千三百四十六件。明兵自杏山，南至塔山，赴海死者甚众，所弃马匹、甲胄以数万计。海中浮尸漂荡，多如雁鹜。”松锦大战标著着明朝在辽东防御体系的完全崩溃，明朝在辽东的最后防线仅剩下山海关的吴三桂部。
自皇太极即位以后，审时度势，对明清之间将不可避免的要进行一次大决战是作了充分的各方面准备的，如进行内政改革，加强君权，对外入侵朝鲜，与其结盟，征服蒙古，与其联合，于是孤立了明朝。因此，清不仅上下团结一致，而且又无后顾之忧。所以，它就有了充足的人力和物力投入这场战争，从而保证了松锦大战赢得胜利。
另外，皇太极在松锦大战中，战略打击目标的选择，作战时机的掌握，用兵方略和临阵指挥等方面都表现出卓越的军事才能。最为突出的是：他善于从失败中吸取教训，如以往八旗精兵良将善于奔袭野战之长，为了避其不长于攻坚城之短，因此在松锦大战中，始终采取围城打援的战术，不仅消灭了洪承畴率领的十三万援军，而且困逼松山、锦州、杏山的明军守将献城投降，摧毁了明军经营多年的宁锦防线，为进取中原铺平了道路。