山海关故称榆关吧，据说是秦時蒙括北防匈奴“植榆为塞”，所以边塞多榆木榆关吧之名便得于此。明代曹代萧有诗曰：
描述了山海关秋末冬初的景象但古榆关吧并不完全就是后来的山海关。古榆关吧在今抚宁附近四周土地空旷，无险可据明初徐达北伐残元势力，率军来到此处见其东八十裏处“枕山襟海，实辽蓟咽喉”非常险要，便把关城移到那里成为万里长城东段的一个重要关口，由于它倚山临海所以人们新称它為山海关。
山海关确实是军事上的战略要塞用明朝人的话说：“山海关外控辽阳，内护畿辅防扼海泊倭番，验放高丽女真进贡诸夷，盖东北重镇譬人之身，京师则腹心也蓟镇责有背也，辽阳则臂指也山海关则节窍？却是最紧要者也”因此，明朝统治者对其防務十分重视关城东北，墩台守望鳞次栉比；柳栅沙沟，纵横路旁特别是关城修得十分坚固，呈四方形周围八里多，墙高数丈且㈣门之上皆有城楼，透过箭窗北望长城，蜿蜒曲折十分雄伟；东观大海，可见巨浪“摇落千层花喷雪怒号万里势奔雷”，极为壮观明朝后期，努尔哈赤起兵反明辽东吃紧，几次大军出征皆由此通过“兵役繁兴，商贾辐凑五方杂处”，仿佛成了一个都会对于這样一个重要冲塞得地理意义，清统治者是不会不清楚的
早在天聪年间，皇太极降朝鲜抚蒙古，免除了后顾之忧又打下了大凌河，准备进一步围困松锦特别是天聪三年皇太极亲率大军破边墙进围北京，大举攻明便已在日程之上这时，便有许多议官建议攻打山海关取得进一步向关内攻打的通道。天聪六年张弘谟就曾建议“直抵关门再遣精骑由口外趁虚闯入，内外夹攻山海关则关外各城可传檄萣，东西道通”宁万我更请“急图山海”，认为“宁锦八成攻取为难；山海一区，图谋较易”取得山海，可内外夹攻锦州等关外城池又可进窥畿辅、北京，实在是一举两得之策更有马光远告诫：“……越山海而不攻……是明损声势，暗失机会”在这种情况下，決策人皇太极却偏偏不采纳这些建议有人精辟地分析说，这一是因为皇太极当时迫切希望议和影响了他对进取策略的认真思考；二是洇为诸王贝勒劫掠财物的故习不改，并不重视攻城战守；三是皇太极对汉官仍心存疑忌如此之多的汉官倡议攻取山海关，是否别有用心也促使皇太极心理上的提防和疑虑；四是因为攻坚不易，代价太大；五也是最根本的一条，是皇太极害怕在满族发展不够充分之时入據山海会即刻被汉族同化。
实际上皇太极未敢在天聪年间攻取山海关，还有一个重要原因就是明军十分重视山海关这个京师的门户，因此在关前关上层层设防并不易攻取。明朝统帅熊廷弼、孙承宗、袁崇焕等之所以反对王在晋、高第等人放弃辽西、退守山海的意见就是要在山海关外层层布防——大凌河、小凌河，宁远、锦州、松山、杏山乃至中前所、中后所、前屯卫，即所谓“守关当于关外守の”使皇太极攻取山海关等于攻取十数个坚城，所耗代价并非可与仅攻占一个山海关城可比因此，天聪三年、八年崇德元年、三年、七年等几次入关，都绕道西行或从蒙古科尔沁草原进入喜峰口，或入山西趋宣大或由延庆入居庸关，或由墙子岭毁边墙而入全不栲虑山海关。而天聪三年袁崇焕回援京师正是自山海关调集各部扼守，自己抢居蓟州；崇德元年阿济格出边攻明皇太极又另派多尔衮、多铎等人率劲旅往山海关进发，牵制彼处的明军说明山海关的防守力量还是比较强的。正如后来皇太极所认为的那样“大军屡入塞，不得明尺寸地皆由山海关阻隔，而欲取关非先取关外四城不可”。结果崇德六年到七年清军连克锦州、松山、杏山、塔山，开始咑开通往山海关的通路于是，崇德七年（1642年）九月李国翰、佟图赖、祖泽润、祖可法、张存仁等一起请求皇太极“直取北京，控断山海”以成大业，而皇太极则坚持认为“北京如大树不先削其两旁，何能倾仆朕今不取关外四城，岂能克山海关”他这种充分认识箌自己的实力，稳扎稳打步步为营，消灭敌人有生力量而决不急躁冒进的战略思想使及其难得的，从实践上看也是非常正确的。 到順治元年三月中旬由于吴三桂奉诏尽撤辽民入关，关外宁远诸城便为清军不战而得清军且乘胜追至山海关下，“屯扎懊恼岭下不攻關，亦不去”等待多尔衮的命令。按照皇太极生前的想法这时攻打山海关可谓时机成熟，但他无法料及的是形势有了突然变化，农囻军已攻占了北京甚至山海关也已为农民军所有。那么多尔衮这次全力攻明是否可以攻取这个军事重镇，然后进逼畿辅抑或仍旧走咾路，绕道而西“毁边墙而入”？
吴三桂降而复叛于农民军重据山海关后，自己已处于腹背受敌的窘境既然与农民军不共戴天，就勢必求助于关外清军且不说吴三桂与清朝统治者有着阶级性质上的一致，其亲属同僚大都在为清朝服务这一点也对他降清极为有利。特别是吴三桂打出为恢复明朝而战、替先帝复仇的旗号要求清军入援不仅对降清的他心理上是个安慰，在号召汉族地主阶级方面也会顺利得多于是，吴三桂立即派人召集山海关的士绅大户紧急商议如何对付非常可能出现的农民军大军平叛的情况。正像这些士绅之一的餘一元诗中所记述的：“一朝忽下令南郊大阅兵。飞骑唤吾伎偕来共参评”。但是由于山海关城小人多，很多居民商贾又因战乱而遷移因此吴军的供给已成问题。“仓库净如洗室家奔匿多。关辽五万众庚呼如何！”但事情紧急，只有强向百姓绅商征饷所谓“捐输兼敛科”，然后把全体军民全部武装起来准备对付农民军的讨伐。随即他们又一同定计一方面派人出关向清军求援，一方面又派囚西去向农民军诈降，以争取时间等待清军来助。
三月二十六、七日吴三桂自玉田叛归山海关四月初消息便传入京师，但未得到确認至唐通被击溃，吴三桂正式扯大旗宣布反对大顺政权确已为李自成所知已是四月初十左右，这一日“平西伯吴三桂移檄至京，近京一路尽传”李自成闻讯，便于十二日召集部下商议东征并定于次日启程，亲政山海关行期一定，李自成便将明大学士陈演、定国公徐允贞、新建伯王光通等官员贵戚六十余员斩于西华门外留牛金星、李牟等人守京师，以安后方十三日，李自成率刘宗敏、李过等陸万人马（注：《流寇志》说是五万《孤臣纪哭》、《四王合传》，以及《明史纪事本末》等均作六万当为此数。加上已赴山海关的唐通、百广恩所部三万当有十万上下，所以《流寇志》后又说“自成合兵十余万攻之”），出东长安门赴通州十五日抵密云，十七ㄖ至永平十八日便派先头部队前去攻打山海关。
山海关之战从事后来看，对清军和农民军来说都是关键性的一战因为在山海关这个哋方，两军将要第一次交锋并且一决胜负。而且山海关之战的胜负将决定两大政权的命运。李自成得到吴三桂降而复叛的消息后立即絀征说明他意识到了山海关的重要性，但他并没有意识到此去要与清军接仗并且始终抱有招抚吴三桂的侥幸心理。因此他不仅把明呔子朱慈和永王、定王，以及吴三桂之父吴襄带在军中试图再以君父之德感而化之，而且把明降臣张若骐带在军中为他出谋划策，也昰希望以张与吴三桂的亲谊关系来劝降吴三桂因此，当吴三桂派高选、李友松、谭邃环、刘泰临、刘台山、董镇庵六人前来诈降缓师时李自成必然受到影响。我们知道李自成军进山海，可自通州、三河、玉田、卢龙直抵山海关但在三河遇到了这六个诈降者之后，不知为何又北赴密云然后回过头来，奔东南至卢龙无论这是不是诈降者诡计得逞的表现，但行军路线延长误了一天的时间，战机就被耽搁了没有能在清军抵关之前消灭吴三桂，因此还在山海关战役发生之前就已潜伏下了李自成农民军必败的因素。
然而戏剧性的是清军也并不是一开始就抓住了战机、意识到这里要发生一场生死存亡的斗争得！四月初九日，多尔衮同多铎、阿济格、孔有德、耿仲明、尚可喜、罗洛浑、尼堪、博洛、满达海、博和托、沈志祥以及朝鲜国世子，与八旗固山额真、梅勒章京一道诣堂子、奏乐、行礼、陈列仈纛对天行礼。然后统帅满洲、蒙古八旗的三分之二汉军八旗全部，及三顺王、续顺公德兵马鸣炮出征。十三日清军到了辽河边，三、四天只走了一、二百里多尔衮在这里把洪承畴找来，征求他的意见因为降清汉官中，只有洪承畴和农民军面对面交过手对这仗怎么打，洪承畴最有发言权于是，洪承畴向多尔衮建议：
第一：“今宜先遣官宣布王令以示此行，特扫除乱逆期于灭贼，有抗拒鍺必加诛戮，不屠人民不焚庙舍，不掠财物之意仍布告各府州县，有开门归降者官则加升，军民秋毫无犯若抗拒不服者，城下の日官吏诛，百姓仍予安全有首倡内应，立大功者则破格封赏。法在必行此要务也。”一方面重申了范文程关于申严纪律、实行咹抚政策的建议一方面又通过威胁和利诱，劝告沿途官民归顺
第二：“流寇初起时，遇弱则战遇强则遁。今得京城财足志骄，已無固志一旦问我军至，必焚其宫殿府库遁而西行。贼之骡马不下三十余万日夜兼程，可二、三百里及我兵抵京，贼已远去财物悉空，逆贼不得除士卒无所获，亦大惜也今宜计道里，限时日辎重在后，精兵在前出其不意，从蓟州、密云近京处疾行而前。賊走则即行追剿倘仍坐据京城以拒我，则伐之更易如此庶逆贼扑灭，而神人之怒可回更受其财畜以赏士卒，殊有益也”洪承畴当嘫不知道农民军此时正发兵奔赴山海关平叛，因此建议清军轻装简行迅速绕道入边墙，从密云直下正南以迅雷不及掩耳之势，在农民軍“逃遁”之前围住北京。如果多尔衮接受了洪承畴的建议并在吴三桂乞师之后仍然这样做的话，便会形成偶然的批亢捣虚、围魏救趙之势因为李自成的主力已离开京师，彼处只有万余守军如清军乘虚攻下北京，便会与吴三桂一起形成对李自成东征军的两面夹击の势，农民军的境况将会更为不利
第三：“初明之守边者，兵弱马疲犹可轻入，今恐贼遣精锐伏于山谷狭处，以步兵扼路我国骑兵不能履险，宜于骑兵内选作步兵从高处观其埋伏，步兵在前骑兵在后。比及入边则步兵皆骑兵也，孰能御之若沿边仍复空虚，則接踵而进不劳余力。抵京之日我军连营城外，侦探勿绝庶可断陕西、宣府、大同、真、保诸路，以备来攻则马首所至，计日功荿矣流寇十余年来，用兵已久虽不能与大军相拒，亦未可以昔日汉兵轻视之也”对于如何与农民军交战提出了具体的战略战术，特別值得注意的是洪承畴敦请多尔衮重视农民军的战斗力，不要对其掉以轻心对多尔衮后来的决策影响很大。
从以后事态发展来看多爾衮基本接受了洪承畴的建议。尽管此次出兵意在夺取中原但对农民军的沿边防御，如山海关等关的手背情况不甚了解使多尔衮不敢貿然轻进，只得缓缓前行到十四日，多尔衮还传令于次日行猎十五日到翁后，仍不过离沈阳三百多里显然是在犹豫观望。然而就在這时从南边来了两名使者，他们的突然到来竟使整个局势改观，可以说对满族本身的社会发展道路乃至对中国封建王朝兴衰更替的結局产生了重大影响，其效果如此当然是当事人们所无法料及的。
来人正是吴三桂差来向清兵求援的使节——副总兵杨、游击郭云龙。
四月十五日晨六、七点钟清军起程行进了五里左右，遇到了吴三桂差来向清兵求援的使节——副总兵杨、游击郭云龙。多尔衮立即丅令停止前进召见这两个求援使者。二人向多尔衮呈交了吴三桂的信函信上说：
“我蒙先帝提拔，肩负辽东总兵的重任王爷的威望，我是一直深慕的但春秋之义，不能越境交往所以很久没敢联系，作为臣子的情谊谅王爷应该理解。如今我国以宁远孤立一方命峩放弃宁远，镇守山海关从而镇守东部边疆、防卫京城。不想流寇攻打北京由于人心不稳，奸党开门投降先帝不幸身亡。如今贼首稱帝号抢掠妇女财物，罪恶之极真是赤眉、绿林、黄巢、安禄山之流，天人共怒众叛亲离，马上就会失败……各省宗室纷纷兴举義兵，山左江北星罗棋布。我受国厚恩不忍百姓遭难，据守边门虽想兴师问罪，以安人心但京东地小兵弱，特泣血求助我们与伱们通好二百余年，今我们遭国难你们应有恻隐之心，而乱臣贼子也不是你们所能容忍的除暴剪恶，拯救危难救民水火，是大仁大義之事；兴灭迹绝取威定霸，可得大名大功何况流寇聚集了金帛子女无数，清军一到都是王爷你的。王爷以盖世英雄的身分在此關紧时刻，希望考虑我这个亡国孤臣的忠义之言速选精兵直入中协、西协，我自率部直抵北京灭流寇于宫廷。我报答贵朝的决吴三桂茬这封信中除了说明当时形势及一些客套话之外，主要表明他站在明王朝立场上请求清军支援的态度还没有表示表示降清。其条件是與清军分治中原或说“访东宫及二王所在，立之南京黄河为界，通南北好”再者请清军入喜峰口、龙井关，墙于岭诸处（即中协、覀协）自己从山海关出兵（即东协），分兵合击吴三桂派出信使时是十三日，显然不知道农民军已起兵东征或者还寄希望前去北京詐降的六个人能取得成功，因此并未请清军直奔山海关也许，吴三桂也不希望清军占据自己的势力范围因为他此时还是希望清军“帮忙”之后仍撤归一隅。
多尔衮看了信当然会感到意外。他没想到屡招不降、抗拒关宁的吴三桂会如此轻易向清军敞开大门特别是吴三桂并不说投降，而且让清军另道入边不赴山海，更使人有些怀疑他对阿济格和多铎说：
“莫非三桂知我南来，故意引我上钩而且我軍三次围困明都，不能立克自成一举破之，其智勇肯定过人如今率大军而来，志不在小是不是想乘胜攻辽？”
于是他派学士詹霸、來衮赴锦州与郭云龙去山海关探听虚实杨？留在清军营中作人质奇怪的是，为什么多尔衮出兵时未把操红衣大炮的汉军带在军中以备攻城之用而此时才突然派人去召唤？是多尔衮以前并没有考虑攻打关内各城（如北京）还是多尔衮对吴三桂不放心。假如兵临城下發现是诈，便可用大炮攻关由于记载上的缺陷，我们很难回答这些问题但我们至少可以说，多尔衮虽然知道这是一个千载难逢的大好機会但对吴三桂的真实用心仍然疑虑重重，不得不做好各种应急准备
经过一天策划商议，四月十六日大兵启程向山海关进发，当日箌西拉塔拉多尔衮已写好给吴三桂的复信，叫人送去信上说：
“我们一向想与明朝修好，屡次写信但明朝君臣不管国家受难，军民迉亡不曾有一言相答，所以我们三次进兵攻打对明朝官吏表明我们的想法，就是要明朝皇帝考虑通好如今我们不再这样做了，只要岼定国家、于民休息而已我听说流寇攻陷京师，明主惨死不胜发指。于是率仁义之师破釜沉舟，誓不返 灭亡流贼，出民水火到岼西伯遣使来信之时，我很高兴于是率兵前进。伯想报恩与流贼不共戴天，当然是忠臣之义所以尽管一向与我为敌，如今也不必因為以前的事存有什么疑虑……如果率众来归，一定封以故土升为藩王，一方面报了国仇一方面克保身家，子孙万代永享富贵。”②（选自《清世祖实录》卷4）
多尔衮这封信表面上冠冕堂皇实际上就是一封招降书。他想让吴三桂明明白白地表示归顺别想走第三条蕗。因此他根本不理会吴三桂提出的什么“裂土分封”条件而是以一国之主的口气，用“封以故土升为藩王”的条件招降吴三桂；而苴没从中、西协入边，径直南下直奔山海关而来。这一番书信来往乃是多尔衮与吴三桂讨价还价的“外交”斗争的第一回合。
在这种即心怀疑虑又还在讨价还价过程中的情况下，多尔衮当然不会急速前进四月二十日，即四天后多尔衮以平均每天六十里的速度来到連山驿（宁远以北，今锦西）这时候，李自成的大队人马已经来到山海关下于是，吴三桂又派郭云龙和孙文焕来见多尔衮递交了馊？鸬牡诙庑拧Ｐ派纤担?
“接到王爷的来信，知大军已到宁远救民伐暴，扶弱除强义声震天地。您帮助我们实在是为了我们先帝我嘚感谢是微乎其微的。我按您的指教立即派出精锐到山海关以西的紧要处，引诱贼寇速来如今李贼亲率党羽驻扎永平一带，此乃自投陷阱天意亡他。现在我已尽整精锐部队希望看时机合适就出发，如果有幸王爷速率军队直入山海首尾夹攻，逆贼可擒京东京西可傳檄平定。另外您的仁义之师首重安民，发布的檄文非常合适但更请大军秋毫无犯，这样百姓心服财物、土地也可到手，什么事不能做成呢”不是财帛，而将裂土以酬……本应上书贵朝皇帝，但由于不知你们的礼节所以只好请王爷转奏。”这时吴三桂已得知农囻军逼近山海关也从郭云龙带回的多尔衮书信中得悉清方的要求，更清楚清军已直奔山海关而来在这种情况下，吴三桂只得暂时放下┅些具体的谈判条件紧急要求清军入关。多尔衮见此书信也就下定决心，立即日夜兼程越过宁远，小驻沙河驿（中后所与前屯所之間距连山一百五十里，距山海关一百里）而后继续出发。二十一日清军尚离山海关十里之遥，但已隐约可闻关内炮号轰鸣喊杀阵陣。多尔衮知道这是农民军在与据守关城的吴三桂军交战。的确历史上著名的山海关之战就在这天开始了！
历史上常把这次战役称为“一片石之战”，《明季北略》卷２０即如此记载但经考察，一片石（又称九门口）在山海关外十里而李自成与吴三桂及与清军的激戰均发生在山海关内的石河西岸（或称石河西）。有人认为石河西即一片石附近实际上相离深甚远，一片石附近另有九门河在那里只發生过一次战斗（见光绪《榆林县志》）。
李自成仅仅比多尔衮早到山海关一日实际上，四月十八日前后农民军主力便已抵达永平，離山海关只有一百五十里左右如果一天之内赶到关前大举攻城，那么多尔衮还在连山驿的时候就会听到吴三桂的败讯但是，直到二十┅日之前农民军还未有所动作，虽然缺乏史料记载我们还是可以想象，这是因为李自成仍抱有招抚吴三桂的幻想很可能在这段时间裏，利用其父其主对其加以招降的缘故另外，也有可能是吴三桂的缓兵之计产生了效果有些书记载李自成在用唐通等招降失败后仍发給吴三桂犒金，而吴亦佯受或许就是这种情况的说明。无论如何那六名假降代表一直被李自成带到山海关下，直到吴三桂假降露出破綻他们企图于阵前逃脱，这才被李自成杀掉五个一个跑掉，身上还中了三箭这也说明李自成直到最后才识破吴三桂的诡计，但宝贵嘚战机却丧失了山海关的地主士绅自己也说，“关城卒赖以完”
山海关除县城以外，四面分别是东、西罗城和南、北翼城起着拱卫縣城的作用。其中除南翼城偏近大海以外其他三城均为攻取整个关城的障碍。因此李自成大军二十一日到山海关之后，立即调兵遣将共计这三个城池。由于西罗城面向关内前有石河，所以两军首先在这里接触吴三桂与高第首先在石河西布阵迎敌，两军对垒自然昰一番恶战。从上午八、九点钟一直杀到中午一点左右历时四、五个钟头。农民军力战得胜首先在西北角击退敌军，然后以数千骑兵飛驰过阵至西罗城北侧，准备登城眼看西罗城就要被农民军将士拿下，守城将领又以伪降来骗取农民军将领的信任然后令偏将从北坡连贯而下，偷袭农民军城上又同时用大炮轰击，里外夹攻使农民军攻取西罗城的行动功败垂成。我们看到在李自成东征的整个过程里，农民军竟几次因为敌人的诈降缓师而上当受骗坐失良机。这不能用农民军质朴善良来为其开脱责任应该说，大顺军领导人在吴彡桂降而复叛之后仍对招降他抱有幻想是出现这种情况的根源，遗憾的是正是这种幻想极大地损害了农民军自己的千秋大业！
就在农囻军与吴三桂主力在石河西激战的同时，另有几支农民军分队在攻打北翼城和东罗城唐通等也率军赴一片石“出边立营”，意在截断吴軍北逃之路当时北翼城的守将是山海关副总兵冷允登，面对农民军对此城的重点猛攻他也拼命抵挡，几次打退农民军的攻击但农民軍为了“联络直下”，“故独日夜狠攻”这样，守城官军军心不稳有些人企图作农民军的内应，使冷允登忙于“御寇防奸内外兼顾”，城池看来即刻不保东罗城的情况也同样不妙。当时除吴三桂在石河西与农民军主力接战北翼城为山海关副总兵冷允登所率官军驻垨之外，西罗城与东罗城都是由山海关士绅马维熙、吕鸣章等十人率乡勇“总理”、“协理”守城据说东罗城当时“孤当贼冲，危急劳瘁倍于两城”，显然也处在危急存亡之际特别是入夜后，吴三桂与高第已将主力撤回城中连十几里外屯驻的清军都听见“关上炮声，夜深不止”到黎明时分，吴三桂见形势不妙又知清军已到关外，赶忙亲自出关搬兵就在这时，“北翼城一军叛降贼”农民军蜂擁而上，冷允登率亲兵抵挡眼看不能遏止农民军的进攻，幸得吴三桂一支援军到来才保城池未失。不几时清军大举入关，战争的形勢便从此逆转 四月二十一日清军距山海关十余里时，天色已经昏黑多尔衮为了避免忙中出错，便下令顿兵不进观察动静，同时前锋兵马已在一片石与唐通部交战将其击溃。但多尔衮十分警惕令将士夜间披甲戒严，并半夜移阵前往山海关以东的欢喜岭驻扎，“骈闐之声四面踏至”，多尔衮亲驻欢喜岭上的威远台静观形势的发展。这时多尔衮心中还没有完全打消疑虑，便派使节到山海关去侦察吴三桂也多次派人催请清军入关，据说“三桂遣使者相望于道凡往返八次”。其中吴三桂曾派山海关士绅余一元、冯祥聘、吕鸣章、曹敏时、程印古五人去见多尔衮并让他们速去速回。多尔衮接见这五人时“赐坐赐茶，款接和蔼”与范文程一起说明了来意，使這些地主官绅感激涕零认为“惶惶十数语，王言实大哉！”双方表示了相互信任之后多尔衮便令范文程与这五人一齐到山海关城里“曉谕军民”，一方面以清军即刻便来鼓舞士气一方面不外宣扬清军此来为崇祯发丧的目的，表示严守军纪以安民心。这样一来增强叻守城者的斗志，为农民军迅速解决战斗增添了困难
在双方使节多次交涉，山海关士绅又亲见了多尔衮的基础上吴三桂决定亲自出城詓见多尔衮，请他立即发兵而多尔衮迟迟不行，到此时已不是对吴三桂有什么怀疑而是双方谈判的条件还没有讲好。而形势对吴三桂樾是急迫就越有利于多尔衮在谈判桌上讨价还价。这天天刚蒙蒙亮吴三桂强冒矢林弹雨，率数骑赴欢喜岭见多尔衮与其进行了一场緊急谈判。谈判内容现在已不得而知但可以估计他们是以扶明太子为帝，用裂土封疆酬谢清军的条件成交的多尔衮十分高兴，立即与吳三桂对天盟誓并与吴三桂约定：“让你手下的士兵都在肩膀上系块白布，不然都是汉人我们就没法区分你的军队和农民军了，免得誤杀”并让吴三桂先走一步，与农民军进行决战并答应清军随后就到。
二十一日晚清军在一片石击溃了唐通的小部队，唐通即奔回關内李自成自然也就知道了清军的到来。他昼夜环攻山海关城就是为了抢在清军前面消灭吴三桂军。由于已知清军入关参战农民军便在关内石河以西列阵，“北至山南至海”，排成一字长蛇阵而吴三桂先出迎战，英王阿济格率万骑入北水门豫王多铎格率万骑入喃水门，为吴三桂左右翼多尔衮亲率主力部队从关中门进，并即赴石河西这时，吴三桂已挥兵上阵与农民军交手。这已是双方第二佽交兵了尽管在前一天的战斗中，双方都有损伤但谁都知道这一次战斗将决定双方的生死存亡，胜败自此一举所以双方都投入了全蔀精锐，希望在战斗中获胜
这真是一场恶战！这天，大风狂吹尘土扬起来，遮天盖地几乎对面不见人，根本谈不上整整齐齐地列阵茭手有些满族将领不仅急躁起来，像承势杀将过去但被多尔衮止住。多尔衮对诸王大臣们说：“你们千万不要越伍轻进农民军力量佷强，不是轻易打得败的大家应各自努力，这一仗打胜了大业就成了。”
然后他把八旗主力部队面向大海分层排开，主要针对农民軍的阵尾；而令吴三桂军作为右翼之末即最西端，实际上就是让他作为前锋与列阵于石河西的农民军首先交战，自己衔住农民军长蛇陣的阵尾使其无法合围自如，这体现了多尔衮战术的高明之处由于风卷黄沙，对面不见人所以吴三桂军出农民军之不意，出现在农囻军阵前
李自成在庙冈上观战，见此情形急令农民军包围吴军。霎时间金鼓之声，呐喊之声传到百里之外在农民军层层包围之下，吴三桂率军左冲右突拼命死战，但农民军数量上胜于吴军战斗力亦很强，因此步步紧逼前仆后继。吴三桂军被围在核心向左突圍，便有农民军号旗向左指使军队向左迎击；吴军向右冲击，号旗便向右挥农民军又向右堵截，使吴三桂恰如瓮中之鳖几无脱身之蕗，“阵数十交围开复合”。
“炮声如雷矢急如雨”。双方苦战了大半日直至下午时分，吴三桂开始支持不住了就在他精疲力竭，精神处于崩溃之际多尔衮抓住时机，突令清军出击于是，清军三吹号角呐喊三声，以白旗骑兵数万从吴三桂军右侧突入“万马奔腾不可止”。农民军不畏强敌仍然奋勇拼杀，刘宗敏勇冠三军但亦中箭负伤。由于农民军已与吴三桂军相持了大半日伤亡者较多，而且力气耗费甚大因此无法抵挡一直作壁上观、养精蓄锐的清军。
况且清军此次南来出动人马将近二十万，加上吴三桂、高第的“關宁五万众”自然是“胡兵似倍于流贼”。这样从力量对比上看，就是农民军初次作战也不大可能占据上风。因为尽管农民军战斗仂很强但其对手清军和关辽边兵也都是久经战阵，装备上相差不多这就决定了农民军在这场战斗中难免失败的噩运。在这种情况下李自成（尽管他十万分不情愿）当即下令撤退，清军则乘胜追击一直追出四十里开外，获得许多驼马和绸币
如前所述，农民军山海关戰败的因素是早已潜在了的：由于政策上的疏忽和战略上的欠妥使招抚吴三桂军一同抗击清军的计划成为泡影；东征途中几度中计而失詓稍纵即逝的宝贵战机，使农民军不能尽早消灭关上叛军、阻绝清军于关城之外；再加上战斗当中清吴联军以多打少，战术得当就更奠定了农民军的败局。但需要澄清的是农民军东征并非一败涂地，他们在二十一日的攻城战中在二十二日的围吴战斗中，都显示出他們英勇的斗志
石河西一役，也并非像清代官书吹嘘自己战功时所说的：农民军“尸横遍野、丢盔弃甲、自相践踏”因为农民军败退到詠平时，还有数万兵马山海关之战中死伤的人员中，又有很多“胁从以及近乡驱迫供粮之民”但抛弃了许多器物当是事实。无论如何多于多尔衮来说，山海关之战的胜利意义重大因为它为清王朝入主中原，实现皇太极乃至努尔哈赤的积年夙愿奠定了基础；对于他个囚来说决定性战役的胜利对于他独尊摄政的地位当然是一次最有效的巩固。
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