開平元年二月十六、十七日，後金阿巴泰率領的左翼大軍，久攻龍井關不下，充著前鋒的蒙古諸部兵，死傷慘重。
十八日，後金軍繼續猛攻龍井關，大汗皇太極率中路軍，與左翼軍分兵，誘降明軍漢兒莊左營官李中澤，許以高官厚?。
李中澤用蒙汗藥，設計殺死來協防的寧遠兵把總及其屬下一百一十二名明軍，率漢兒莊城內軍民，剃髮出降。
皇太極親率後金中路軍，從潘家口水關、漢兒莊進入邊牆，連夜急行軍，突入到洪山口關下。
待駐守喜峰口的尤世龍發現敵情，燃起烽煙時，後金中路大軍，已經兵分兩路，一路準備進攻洪山口，一路南下，攻打三屯營。
十九日凌晨，中路軍率先向洪山口發起進攻，被城上守軍的火器壓制，久攻不下，於下午酉初，撤往三屯營，與皇太極率領的主力匯合，準備攻打三屯營。
降將李中澤急於表功，對他說“大汗，三屯營是明軍的後勤補給基地，不僅囤積著大量的糧草，還有從京師運來的新式火器，邊牆上的火器，都是從三屯營送上去的。
大汗要是攻下三屯營，不但能掐斷城牆上的補給，還能得到大批新式火器！”
皇太極曰善，對左右笑道：“本汗攻入長城，不怕他袁崇煥不引兵來援，只要能將關寧鐵騎引出來決戰，消滅掉遼東防線的戰力，下次入關，就不必繞道蒙古了，哈哈哈……”
後金諸貝勒旗主，紛紛點頭，覺得大汗英明，只有隨行的蒙古諸臺吉，苦不堪言，蓋因每次攻關，蒙古人都排在前面，以前是充當先鋒。
自從明軍有了犀利的火器，蒙古人更是充當炮灰，用來消耗明軍的火器。
後金中路軍近三萬人，其中騎兵一萬五千人——在二月十九日下午，對三屯營發起攻擊。
適奉大明工部侍郎盧象升，運送軍資到此，見敵軍圍城，於是親冒矢石，與總兵朱國彥一起，登城牆指揮禦敵。
皇太極對三屯營勢在必得，一開始就發動了猛烈的攻擊，他對蒙古諸臺吉道：“城裡的明軍，都被調到城牆上去了，城中必然空虛，我軍於四面同時發起進攻，明軍人少，總有救援不及之處。
一旦攻進城池，當大索三日，所得財物，與諸位平分！”
敖漢部的洪臺吉，對奈特部的炒花臺吉低聲抱怨道：“說得好聽，蒙古人去送死，女真人跟在後面撿便宜，還要平分財物，真真是……”
炒花臺吉生怕惹禍上身，轉過他去不接他的話，敖漢和奈特兩部，跟著皇太極，一點便宜沒佔到，還在前幾日攻打龍井關城時，失去了兩成的青壯。
幸好攻打洪山口的時候，大汗派的是科爾沁部的人，否則，兩部臺吉就要同他翻臉了。
今日還好，大家一起上，雖然也是蒙古人頂在前面，萬一攻破城池，他們也先搶不是？
今日的後金軍，不但打造了許多雲梯，還打造了幾十架回回炮，這是皇太極從蒙古人那裡學來的攻城利器。
殘陽如血，後金軍分成四隊，蒙古人在前、女真人在後，推著回回炮，抬著雲梯，從三屯營四面發起進攻。
同時，阿巴泰率領的右路軍，正在猛攻龍井關、潘家口、喜峰口幾個關口，務必要拖住守城的明軍，讓他們無法回援三屯營。
三屯營裡，確實如皇太極分析的那樣，只有一千五百明軍，還有盧象升帶過來的押送軍資的人馬：三隊神機營官兵三百一十二人；三隊五軍營官兵三百一十二人，和兩百多位民夫。
此時，這些人全都上了城牆。
幸好皇太極將兩萬多人分散在四面城牆，每面城牆只有五千多人，饒是如此，城上的官兵也有些驚慌，畢竟城裡守軍不到三千人，還要算上兩百多位民夫。