朱由检让孙承宗担任辽东督师的原因很简单，这个人能压住场子，而且能做实事。
当年辽东溃败之后，杨镐、熊廷弼、袁应泰、王化贞等辽东大员或是死难，或是下狱。朝臣廷推解经邦为辽东经略，解经邦畏难推却，遭到削籍处分。
廷臣再推王在晋，王在晋也苦苦推辞，又恐怕步解经邦后尘，不得已而赴任。
到了山海关后，王在晋先是消极退守，被人们谴责“意欲弃关以捐重任”。又在舆论压力下，不得不建筑重关，理由是“外关破，内关尚可守。”
袁崇焕、沈棨、孙元化极力反对，争论不下，请求朝廷裁断。时任内阁首辅叶向高认为不可臆断，应当到现场查勘后决定，兵部尚书兼东阁大学士孙承宗自请前往查勘。
到了辽东之后，王在晋建造重关的计划，经过激烈争论遭到否决。但是关门的防守大计依然悬而未决，辽东巡抚阎鸣泰主张守宁远卫东南的觉华岛，宁前兵备袁崇焕主张守宁远卫，辽东经略王在晋主张守靠近八里铺的中前所——
三位辽东文臣，仍然争执不下。
孙承宗回朝之后，当面向天启皇帝陈述方略，极言王在晋不足倚，但勤瘁可念，当改任他职。
天启皇帝当即召还王在晋，改任南京兵部尚书。然后吏部等衙门会推辽东经略，拟有阎鸣泰、李三才、王之寀、王之臣四位候选人。
群臣争论不休，孙承宗认为当前最重要的是理顺辽东局势，自请赴山海关督师。训练兵马、调和文武，然后选择可以托付大事者，出任经略、巡抚。
天启皇帝龙颜大悦，当即下旨，孙承宗以内阁大学士兼兵部尚书的身份，出任督理关城及蓟辽、天津、登莱各处事务，“俟功有次第，即召还朝”——
辽东督师一职，由孙承宗而始。
孙承宗离京的时候，天启皇帝亲自御门临遣，赐尚方剑坐蟒，命百官吉服入朝，阁臣送至崇文门外。一切都仿照裴度赴淮西时，唐宪宗御通化门慰勉的旧事。自裴度以来，相臣出镇，临遣赐钺之礼，没有像孙承宗这样隆重的。
孙承宗也不负众望，到了辽东之后，只用五个月时间，便理顺辽东局势，兵民安定，文武和睦。当前辽东局面，就是孙承宗奠定的。
同时，孙承宗支持登莱巡抚袁可立，以毛文龙、沈有容等收复辽南，让后金疲于奔命，难以威胁辽东。“关门息警，中朝宴然，不复以边事为虑”。
但是好景不长，因为魏忠贤派刘应坤向孙承宗示好，孙承宗没有理会。又有魏广微等人传言，说孙承宗想要清君侧。魏忠贤发动阉党弹劾，因为柳河之败，孙承宗辞官回乡。
朝廷以兵部尚书高第经略辽东、蓟镇、天津、登莱等处军务，高第上任之后便改变方略，撤退山海关外守军。
这一畏惧退缩举动，诱发后金大举西进，爆发宁远之战。宁前兵备袁崇焕，在宁远之战中脱颖而出，挫败后金进攻。
这场胜利，让天启皇帝喜出望外，称为“十年积弱，今日一旦挫其狂锋”，“庶仰雪三朝之耻，慰朕宵旰之怀”。
魏忠贤因此冒领功劳，给侄子魏良卿封爵。
袁崇焕在宁远大捷后升任辽东巡抚，辽东经略高第革去玉带闲住。朝廷派蓟辽总督王之臣，以兵部尚书担任辽东督师。
然后，袁崇焕因为擅自遣僧吊赠努尔哈赤、借吊祭议和的问题，被王之臣上疏弹劾。两人矛盾太大，王之臣引疾求去，被朝廷解任回部。袁崇焕以辽东巡抚身份，主持辽东事务。
当时在朝中担任兵部侍郎的袁可立，认为此事“辱国非计”，被阉党担心坏了魏良卿封爵，廷推为南京户部尚书，被迫致仕回乡。
在这之后，黄台吉率领后金兵马围锦州、攻宁远，爆发宁锦之战。这一战中，满桂脱颖而出，袁崇焕一味防守，被认为“暮气难鼓”，准其引疾求去。
然后王之臣复任辽东督师，兼任辽东巡抚。但他仍然和袁崇焕举荐的赵率教不合，和督师辽东太监刘应坤也不合，无法理顺辽东局势。
朱由检梳理天启以来辽东封疆大吏，发现还是孙承宗督师那段时间最为稳定，没有那么多乱七八糟的事情需要朝廷操心。所以他让孙承宗复任辽东督师，把辽东上下理顺。
得到兵部尚书袁可立认同后，朱由检当即下令，把孙承宗起复为中极殿大学士，加衔南京兵部尚书，督理辽东、天津、登莱各处事务。
没有听到蓟辽二字，又想到蓟辽总督已被撤销，改为长城督师代替，袁可立道：
“辽东西侧的草原部落临近辽东，关系辽东防务。”
“辽东督师一职，不能没有处置草原部落的权力。”
朱由检道：
“草原上的事以长城督师为主，注重招抚制约。”
“但是永平府一段长城和北方草原，由长城护军使专理，同时受长城督师和辽东督师指挥。”
“若是两位督师命令有矛盾之处，长城护军使协调。事情紧急就自行决断，事情不急就上奏朝廷。”
这样就理顺了两位督师防区，解决了协调不畅的问题。虽然长城护军使要受两位督师的夹板气，却好过以前辽东督师和蓟辽总督或蓟辽督师权责不明，经常产生矛盾。
解决了两位督师的矛盾后，对于第三位督师，朱由检直接调回，不再继续设置：
“御马监掌印、督师辽东太监刘应坤，曾经依附魏逆。”
“念在以往功劳从轻发落，降为御马监丞，让其回京述职。”
“督师辽东太监和镇守辽东太监撤销，镇守山海太监由高起潜接任。让他配合辽东督师，做好山海关防御。”
“镇守太监的职责就是辅佐将领镇守关隘，监督军中钱粮发放。其它事情只有监督职责，上奏给朕处理。”
确定了辽东督师在辽东的主导权，朱由检明确说道：
“山海关外的事情，由辽东督师自专。”
“辽东巡抚不设，以辽东提督驻宁锦前线，负责前线战事。”
“再设辽东护军使一员，驻山海关负责后勤，和长城护军使协调长城防御。”
“辽东的事情，以辽东督师、辽东提督、辽东护军使为主，三人赐尚方剑节制诸将，其余人的尚方剑收回。”
“不能再有三督师、四大将，各个都赐尚方剑。”