同时城外的宣大明军，联合城上的京军五军营、南北镇抚司锦衣卫、府军后卫、定边卫、金吾后卫，等明军一起抗敌。
而后金蒙古联军方面，以大明叛将后金二等总兵：佟养性，为主带着五百汉军炮兵抵近明军营垒前发炮，先发神威铳能炮轰炸，后金汉军火炮手们一发炮，守城明军们也慌了神，城上城下纷纷用火铳火炮来还击。
之后就由后金大贝勒：爱新觉罗·代善，率领两红旗的白甲兵和2千漠南蒙古科尔沁骑兵从西面突击、后金镶蓝旗和硕贝勒：爱新觉罗·济尔哈朗，率领正黄旗以及本部镶蓝旗从明军东面冲杀。
当时德胜门宣大明军的部署是，明宣府总镇总兵：侯世禄，的二千宣府军在左侧（即西面），明大同总镇总兵：满桂，的五千大同军在右侧（即东面）由明宣化总镇巡抚：郭之琮，坐镇指挥。
与此同时大同明军也主动向后金火炮手率先发起了反击，因为后金汉军炮兵们对于守城作战明军来说颇具威胁，所以宣大明军就打算先歼灭这股敌军。
这也是后金火炮手们大概没想到明军敢于主动出击，因此反被打了个措手不及。
其中后金正黄旗、镶蓝旗的白甲兵合计只有750人，而大同明军足有5千人马，且多为骑兵和火铳手。
因此后金白甲兵虽然是精锐，但大同明军也算是大明边军之中比较能打的部队，更何况还是满总兵这员盖世猛将，所以后金白甲兵有些招架不住了，多半后金白甲兵都是直接丢下后金二等总兵的汉军火炮手不管，独自撤退了。
等周围的后金白甲兵一撤，后金汉军火炮手们阵地就暴露无遗了，导致后金二等总兵所部当即被大同明军包围。
这个时候，后金一等总兵：舒穆禄·扬古利，见状立马带领5百御前八旗军赶来增援，冲入大同明军阵营中营救，最终只带领十人拼死杀出重围。
另一边待两支后金蒙古联军边杀边冲的打到城下时，城上的京军五军营、南北镇抚司锦衣卫、金吾后卫、府军后卫、定边卫等纷纷举起；三眼神铳、鸟铳、拐子铳、掣电铳、迅雷铳，又发大连珠炮、霹雳炮、青铜弗朗基炮、红衣大炮来轰炸后金蒙古联军。
然而关键时刻在城外厮杀的宣大明军，因为处于抗击的第一线，因此伤亡惨重！
这样明宣府总镇总兵：侯世禄，不仅心生退意，毕竟他本部兵马在蓟州就被袁督师扣留了二千人马以及大部分火器跟火炮，因此不敌东虏与北虏，外加明宣化总镇巡抚：郭之琮，首先下令退出战斗。
故此只剩下明大同总镇总兵：满桂，率军独自拼杀，城上的明军开炮配合作战，但却因硝烟太大，而大同明军又距离后金蒙古联军比较近，导致误伤了许多明军！
再加之与后金蒙古联军激战，才导致明大同总镇总兵身中20箭、刀伤16条，但依旧顽强的打退后金蒙古联军的进攻。
此事被明毅宗信王崇祯帝：朱由检，得知后急忙下令撤回明大同总镇总兵，让他在城外的关帝庙内休息。
接着广渠门外也发生了激战，由后金三贝勒：爱新觉罗·莽古尔泰、后金正蓝旗和硕贝勒：爱新觉罗·阿巴泰、后金镶白旗台吉：爱新觉罗·阿济格、后金和硕额真：多尔衮、后金和硕额真：爱新觉罗·多铎、后金天聪汗长子：爱新觉罗·豪格，等率领左翼四旗白甲护军4万人及漠南蒙古内喀尔喀骑兵2千人，攻击广渠门外驻扎的关宁军。
当时明辽东总镇经略：袁崇焕，麾下有九千关宁铁骑，见敌人来袭退无可退的情况下，才仓惶迎敌，他立即传令明宁远卫都司：戴承恩，让全军入营垒，再让明辽东总镇总兵兼征辽前将军：祖大寿，在南、明宁远卫总兵：王承胤，在西北、他则自率亲兵在西，结成〈品〉字形阵，阙东面以待敌。
后金军的前锋正蓝旗、镶白旗、正白旗、镶黄旗，一起直扑明征辽前将军：祖大寿，的东南角而来。
四旗后金军与漠南蒙古内喀尔喀骑兵们，在即将与明军接战时，后金蒙古联军们才又发现了宁远卫明军阵营，因此一部分后金蒙古联军(即豪格部)又向北直冲击宁远卫明军，使得明宁远卫总兵急忙下令南撤躲避。
而其余三部后金蒙古联军依旧直冲辽东明军阵营，导致明征辽前将军本部顶着巨大压力，只得率兵奋死抵抗。
然而后金蒙古联军的骑兵前锋首先打乱了辽东明军火器营部署，吓得明征辽前将军连忙边战边退至城壕处。
经过两次的冲锋，后金蒙古联军就已经彻底击溃了宁远卫明军、辽东明军两部阵营，再集中两路骑兵，向西闯入明辽东总镇经略：袁崇焕，的关宁军阵营当中。
此举让明辽东总镇经略猝不及防，在后金蒙古联军的箭矢射击以及冲击下，前排明军火器营才发几铳便崩溃，少数后金蒙古联军直接冲入阵营，开始冲散明军防御，混乱中主帅旗下的明宁远卫中军旗鼓官：周文郁，身中数箭因只身穿布面甲防御力薄弱，而身负重伤！
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