万历四十三年（1615年）五月，叶赫布扬古贝勒把东哥许配给蒙古暖免的儿子蟒古儿大，并捕捉建州6人。七月，努尔哈赤乘叶赫老女与蒙古成婚之机，发兵三千，屯驻南关旧地，准备一举荡平叶赫，由于明廷的再次干涉，努尔哈赤只好暂时息兵。
随着势力的逐渐扩大，努尔哈赤的名号亦逐步从“聪睿贝勒”发展至“女直国建州卫管束夷人之主”、再称“建州等处地方国王”、再到喀尔喀蒙古上尊号“昆都伦汗”。而明朝对努尔哈赤的野心浑然不查，甚至在1615年，努尔哈赤建立后金国的前一年，蓟辽总督还向朝廷奏称其“唯命是从”。
万历四十四年（1616年），努尔哈赤在赫图阿拉称“覆育列国英明汗”，国号“大金”（史称后金），成为后金大汗，年号天命。此时的努尔哈赤已经攻占了大部分女真部落。
天命三年（1618年）4月13日，努尔哈赤在盛京“告天”誓师，宣读了与明朝结有的七大恨的讨明檄文，同时率步骑2万向明朝发起进攻。抚顺城以东诸堡，大都为后金军所攻占。后金军袭占抚顺、清河后，曾打算进攻沈阳、辽阳，但因力量不足，翼侧受到叶赫部的威胁，同时探知明王朝已决定增援辽东，便于九月主动撤退。
抚顺等地接连失陷，让明神宗感到事态严重，派兵部左侍郎杨镐为辽东经略，主持辽东防务。并决定出兵辽东，大举进攻后金。但由于缺兵缺饷，不能立即行动，遂加派饷银200万两，并从川、甘、浙、闽等省抽调兵力，增援辽东，又通知朝鲜、叶赫出兵策应。经过半年多的准备，援军虽大部到达沈阳地区，但粮饷未备，士卒逃亡，将帅互相掣肘。
天命四年（1619年）正月，努尔哈赤又亲率大军进攻叶赫部，得到二十多个寨子。听说有明朝的军队来了，这才回去。明朝的杨镐派遣使者去后金商议罢兵，努尔哈赤回覆书信拒绝。二月，明抵达辽东的援军8万余人，加上叶赫兵一部、朝鲜军队1万多人，共约10万，号称20万（一说47万）。明神宗一再催促杨镐发起进攻。于是杨镐坐镇沈阳，命兵分四路围剿后金。[4
努尔哈赤在攻破抚顺、清河之后，鉴于同明军交战路途遥远，需要在与明辽东都司交界处设一前进基地，以备牧马歇兵，于是在吉林崖（今辽宁抚顺市东）筑城屯兵，加强防御设施，派兵守卫，以扼制明军西来之路。
四路明军出动之前，作战企图即为后金侦知。努尔哈赤探知明军行动后，认为明军南北二路道路险阻，路途遥远，不能即至，宜先败其中路之兵，于是决定采取“凭你几路来，我只一路去”的集中兵力、逐路击破的作战方针，将10万兵力集结于都城附近，准备迎战。
二月二十九日，后金军发现明朝刘綎军先头部队自宽甸北上，杜松率领明军主力已出抚顺关东进，但进展过速，孤立突出。努尔哈赤接到奏报以后，决定以原在赫图阿拉南驻防的500兵马迟滞刘綎，乘其他几路明军进展迟缓之机，集中八旗兵力，迎击杜松军。三月初一，杜松军突出冒进，已进至萨尔浒（今辽宁抚顺东大伙房水库附近），分兵为二，以主力驻萨尔浒附近，自率万人进攻吉林崖。努尔哈赤看到杜松军孤军深入，兵力分散，一面派兵增援吉林崖，一面亲率六旗兵4万5千人进攻萨尔浒的杜松军。次日，两军交战，明西路军全军覆没。努尔哈赤在歼灭杜松军后，即将八旗主力转锋北上，去尚间崖方向迎击马林军，明北路军除主将马林率数骑逃回开原外，全军覆没。正在路上准备支援潘宗颜部的叶赫贝勒金台石、布扬古听闻明军大败，大惊，撤回叶赫。
刘綎所率的南路军因山路崎岖，行动困难，未能按期进至赫图阿拉。因不知西路、北路已经失利，仍按原定计划向北开进。努尔哈赤击败马林军后，立即移兵南下，迎击明南路军。三月初三，为全歼南路军，努尔哈赤采取诱其速进，设伏聚歼的打法，事先以主力在阿布达里岗（赫图阿拉南）布置埋伏，另以少数士兵冒充明军，穿着明军衣甲，打着明军旗号，持着杜松令箭，诈称杜松军已迫近赫图阿拉，要刘綎速进。刘綎信以为真，立即下令轻装急进。三月初四，明军东路刘铤军从宽奠出发时，后金东边的人民都躲避到深山老林中去了。刘铤率军一路上攻占山寨，将瘸子、瞎子等不能动的人杀死，一路向前进军。刘綎先头部队进至阿布达里岗时，遭到伏击，兵败身死。努尔哈赤乘胜击败其后续部队。
杨镐坐镇沈阳，掌握着一支机动兵力，对三路明军未作任何策应。及至杜松、马林两军战败后，才在三月初五，慌忙调李如柏军回师。李如柏军行动迟缓，仅至虎拦岗（在清河堡东）。当接到撤退命令时被后金哨探发现，后金哨探在山上鸣螺发出冲击信号，大声呼噪。李如柏军以为是后金主力发起进攻，惊恐溃逃，自相践踏，死伤1000余人。朝鲜军队元帅姜弘立率领剩余的五千兵下山来投降，后金设宴款待他们之后，将他们释放回国，并且修书给朝鲜国主光海君。
之后，努尔哈赤智取开原和铁岭，使明朝在辽东地区失去了御守后金西去的屏蔽。经过数次大战，使明朝在辽东的军事实力受到毁灭性打击，叶赫部由此势成孤立。同年八月，努尔哈赤亲率大军围困叶赫部东西2城，一举攻克，杀叶赫首领金台石、布扬古，消灭叶赫部。