有了对辽东的地理形势、还有建州女真实情的了解，他提出了完整地保卫辽东的方略，并采取了一系列的措施。
他认为：“西边的蒙古族，虽强盛，然所欲不过抢掠财物，无远志”，而东边的建州女真“城郭田庐饮食性情与辽同，所志在我土地也”。因此，必须把巩固辽东的重点放在防范□□哈赤的建州上。
为防范□□哈赤，他制定了“实内固外”，“以夷攻夷”的方略。把“屯田积储”和“修边并堡”联系在一起。欲屯田先修边。以高城深池来保卫屯田积储，以屯田积储来赡养军队，增强防卫。“虏来则拒，去则勿追，而一以生聚教训为主”，即以守为战。
“以夷攻夷”就是动员女真族的其他部落和蒙古族来反对□□哈赤。
熊廷弼任巡按期间，努力实现这一方略。他修建了自海州卫、盖州卫、三岔河起，经辽阳、沈阳到开原、铁岭、北关止的七百余里的边墙;增修了清河、叆阳、宽奠、大奠、长奠、草河、熊岳等七座城池，并修墩台一百余座。还建粮仓十七所，每所三五十间，三年之内积谷三十万石。整顿了军队，革去贪污、隐占等弊端，改变了风气，充实了营伍。他与北关叶赫部、蒙族各部搞好关系，使努尔哈赤深感局势对他不利，不得不采取退缩方针，归还故地等，以求与大明重归于好。
应该说熊廷弼做的这些才是拯救辽东的最佳措施。但是有才能的人通常比较桀骜。他那狗脾气惹恼了朝中看他不顺眼的人。再加上很多人没意识到□□哈赤的危害，反而认为辽东危局是武将夸大，有的甚至主张“疏北关，亲奴酋”的方针。
所以熊廷弼巡安辽东三年期满后，朝廷将他改任为南直隶督学御史。随着他的离任，这些有独到见解的卫辽方略也就荒废了。
而熊廷弼的臭脾气也令他在做督学御史的时候闯了大祸，他因杖死生员芮永缙被弹劾回家等候勘察定罪。
这一等就是七年。
这七年间，□□哈赤兄弟逐步壮大，开始蚕食辽东。当大明朝廷不能坐视建州女真成为辽东的最大部族的时候，匆匆开始了对建奴的讨伐。
结果萨尔浒之战损兵折将大败而归。
大明由军事上绝对的主动优势，变成了变动的防守之局面。这才有了熊廷弼再次得到朝廷信重的机会，让他得以兵部右侍郎兼右佥都御史的身份经略辽东。可他这次到辽东面临的危局，可与他十二年前被授为巡按御史、初到辽东的时候大为不同。
熊廷弼有才华有能力有脾气，但是他更有不能言说的致命缺点：置气。也可以说是小心眼、度量不够、没有宰相肚子能撑船的气度。军国大事他也能拿来怄气。表现就是他在六月得到的任命，偏等到七月辽东的战局已经到了不可收拾的地步，才姗姗离开京师赴辽东。
真让人恨得牙根痒痒。
等他慢悠悠地行至十三站(今辽宁锦县西北)得知铁岭已经失陷了。等他进入辽阳，辽阳已经是座半空之城。人心惶惶之下，能离开的都跑掉了，就是朝廷的官员和将领也备下快马欲逃了。
这时候熊廷弼展现了超卓政治能力和铁血手腕。他果断地采取了强硬的一系列措施：逮捕了知州李尚皓。罪名是提前将家眷送回内地，动摇了军心、民心;斩了临阵脱逃的将领刘遇节、王捷、王文鼎，有效地震慑欲逃者;公开祭奠开原、铁岭的殉难军民，从而初步安定了民心，稳定了军队。
但辽东形势并不令人乐观，军队虽有几万人，但无军械、无健卒、无好马(好的都抽去参加萨尔浒会战了)，而哨探报□□哈赤攻破北关后还要乘胜攻占辽阳。
面对这种危局，熊廷弼持尚方宝剑又斩杀了贪将陈伦，没收其赃银;撤掉李成梁的第三子、无能总兵李如桢，而以李怀信代之。适当地收缩兵力，并将守卫沈阳的绝大部兵力陈兵于辽阳，大张旗鼓地准备干粮、行具，假装要进攻□□哈赤，夺回失城以雪萨尔浒战败之耻。
□□哈赤探知熊廷弼这样的举措，果然没有立即进攻辽阳。
熊廷弼对阵□□哈赤的第一战，通过虚张声势获得胜利。
熊廷弼抓住时机加固辽阳城墙。然后带着一千军卒冒雪出现在已被□□哈赤占领了的抚顺关，做出勘察地形、要攻打抚顺的阵势。
□□哈赤以为熊廷弼要袭击他，立即采取应对措施：砍树堵山口，运石整修关隘、山城。
熊廷弼又赢得了大修辽阳城的时间。几个月后，高厚壮固的辽阳城魏然屹立在辽东大地上，防卫能力空前加强。熊廷弼分析辽东地形，认为□□哈赤进攻辽阳必出抚顺关。沈阳、奉集距抚顺各六七十里，互为犄角，完全可以控扼住抚顺。
于是熊廷弼于万历四十八年四五月间，亲自督修沈阳、奉集城防，部署了兵力，命总兵官贺世贤率领三万人守沈阳，柴国柱率兵二万守奉集。刚刚部署完毕，六月十二日，□□哈赤兵分两路分别进攻沈阳和奉集，被贺、柴二部击退。八月，又以五六万人进犯沈阳，熊廷弼亲自到沈阳督阵，打退了建奴的进攻。
这第二战是真刀实枪的硬抗，熊廷弼又战胜了□□哈赤。
就在这样的辽东局势中，姚宗文以户科给事中去辽东勘察战况，回到京师却煽动弹劾熊廷弼，欲除之而后快。刘国缙、御史顾慥、冯三元、张修德，给事中魏应嘉也先后参与了弹劾熊廷弼之事，进而引发了对首辅方从哲的弹劾。
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