這樣一來，儘管皇太極在得知情報之後就傾盡舉國之力，動員了七萬軍隊，對大淩河城發起攻擊。但還是一直拖到了明軍把大淩河城修築完畢，軍械糧秣也被搶運入城之後，後金軍主力才抵達前線。
開戰前夕的大淩河城內，有祖大壽、何可綱、祖可法的關寧軍精銳戰兵約五千上下，另有從山東及河南抽調的輔兵約一萬三千人，外加隨軍的商人民夫約萬人。大淩河城中囤積了糧食數萬石，火藥、箭矢、刀劍無數，足以經得起長期消耗。面對這樣一塊硬骨頭，即使以女真八旗的戰鬥力，一時也難以啃下來。
所以，失了先手的皇太極就擺出了一副圍困姿態，下令沿著大淩河城的外圍挖掘土壕，綿延數十里，幾乎等於是圍著大淩河修了一個外城，而且前後皆有壕溝，壕溝之後設營盤，預備做持久之戰。
到了十一月，大淩河城外的荒蕪郊野，與戰前相比已經完全變樣，一道規模宏偉的土城拔地而起，土城前方是三道壕溝，前兩道略小，深和寬都不足八尺，這兩條小壕溝之後便是十餘座後金軍營盤，以此作為圍困大淩河的第一層屏障，由各旗固山額真領軍困守。第一層之後，便是深度和寬度超過一丈的主壕，壕溝中挖出的土都壘在主壕溝之後，形成了環城