就在朱聿键听到炮声的时候，另一场大战已经开始了。本来皇太极发现勤王大军在德胜门外列阵，似乎要与他决一生死之后，他就打算趁着明军集中到德胜门的机会，派人在广渠门偷袭。
为了确保战斗胜利，皇太极派遣贝勒阿济格、多尔衮、多铎、豪格等人，带着正白旗、镶白旗和蒙古骑兵共计两万余人前往偷袭。这支大军比皇太极的军队出营还要早，只不过为了避开明军耳目，他们绕了个大圈子，直到德胜门已经分出了胜负的时候，这才抵达广渠门外。
然而也是阿济格等人运气太差，在得知京营和两路大军即将与皇太极决战的时候，袁崇焕害怕有失，因此加快了行进速度，此时刚好抵达广渠门外，就碰到了远路绕过来的偷袭部队。
明军斥候先发现了阿济格的大军，在接到消息之后，袁崇焕不顾远路劳顿，立刻命令全军在广渠门外列阵，同时派人知会城头，让京营用大炮掩护作战。此时袁崇焕部下有九千关宁铁骑，祖大寿手中有四千多骑兵，王承胤则是五千余步兵，双方在兵力上半斤八两，但是明军因为急行军，体力消耗不小。
袁崇焕知道己方士兵体力消耗颇大，为了给士卒争取时间休息，他故意背着城门立阵，将己方大军置于城头火炮