二十四日，努尔哈赤率军开赴广宁。孙得功与黄进等率士民出城东三里望城岗，他们打着旗，撑着伞盖，抬龙亭，备肩舆，吹奏鼓乐，驱逐后金兵进城。努尔哈赤先令八旗诸贝勒与李永芳同至广宁，安营教场，令人搜城毕，他才放心肠骑马进城，至明巡抚衙门上马，将此地征作为他的临时行宫。后金兵不战而得广宁，距王化贞逃脱时候仅隔两日。
王化贞一行，逃经大凌河，正赶上熊廷弼，本来熊廷弼听到西平、沙岭惨败的告急陈述，忙引五千兵马，离右屯入援，驻闾阳驿。监军许慎言曾力劝救广宁，计擒叛将。佥事韩初命反对此议，力阻去广宁。熊廷弼竟率众退还，行至大凌河，才巧遇王化贞。他一见熊廷弼，不由哭了起来。廷弼嘲笑一声：“六万军一举荡平辽阳，现在如何样？”化贞惭愧不能答，略停了一会儿，提出如何保卫宁远及前屯。廷弼没好气地说：“哼！都晚了。你如不被骗出战，不撤广宁兵去镇武，当无本日之败！此时，恰是兵溃之际，谁还肯为你恪守？独一的体例，就是庇护百万生命入关，不被仇敌掳去，也就够了。”
后金占据广宁后，环广宁四周各堡也不战而降。计有：平洋桥守堡闵文龙、西兴堡备御朱世勋、锦州中军陈尚智、铁场守堡俞鸿渐、大凌河游击何世延、锦安守堡邓登、右屯卫备御黄宗鲁、团山守堡崔尽忠、镇宁守堡李诗、镇远守堡徐平静、镇安守堡郑维翰、平静堡参将周功臣、大清堡游击阎印、大康守堡王国泰、镇武堡都司金励、刘式章、李维龙、王有功。
动静传入京师，满朝震惊。朱由校固然晓得明与后金之间战役的最后成果，但也想不到会输得这么惨。内心悔怨没有下定夺早听熊廷弼的。王化贞失守广宁后立即上疏奏：“本职席蒿待罪，罪应万死。”熊廷弼仲春二日自山海关上奏，即表示本身“孤负圣恩，已在不赦之科矣。臣回关之日，拟即槛车赴阙，以候诛戮。”他正在安设进关灾黎，等安设结束，他就“奔趋藁街，愿以身明白受法。”