大顺军出北京通州经永平到山海关前的红瓦店分营扎下营盘，埋锅造饭歇人歇马。
李自成带诸将登高处观察战场，携带缴获自明军的单筒望远镜，远近数里，尽在眼中。
这山海关，由临榆关城、东罗城、西罗城、北翼城、南翼城、威远城、宁海城七城连营。史称“一体两翼、前拱后卫”
临榆关城为主城居中，四周有护城河围绕，西罗城靠西拱卫主城直面当前，东罗城拱卫在后，北有北翼城，南有南翼城，宁海城在南靠近渤海，威远城远在东方。
石河一来供应护城河河水，二来又当成了西罗城的护城河，河上有三道大桥供兵马出入，北侧高处是燕山，南侧低处为渤海。
大顺王问“从燕山到渤海，多少里程”
“十四里”
“这临榆关城多高多长？”
“临榆关城四周长九里，墙高四丈一（14米），墙厚两丈（7米）”
“西罗城呢”
“高两丈三尺（8米），厚一丈四寸（3.5米），四周长六里”
“护城河多深多宽？”
“宽五丈，深三丈”
“这石河是山海关天然的护城河啊，派人前去查看，河水如何深浅”
军兵骑马跑去试探河水深浅，居然涉水可渡，由此可知，因春季枯水河水仅及马腹，并不影响战局。
“这威远城在长城外远处，大小如何？”
“威远城在欢喜岭顶处，宽阔不过百步，为了瞭望敌军和屯兵而建，只可屯兵数百人”
他关宁军为何不拆石河上三座桥？
石河水浅，这桥拆不拆区别不大，若拆了，固然不利于我攻，可也不利于他反攻，单单不拆这桥可以看出他关宁军何等狂妄，好似并不惧怕我攻城，反倒是盼我前去。
哼，倒是省了我许多运送攻城器械的 功夫。
“不可大意，这山海关天造地设，依山背海靠河，便如一堵高墙挡住满清兵马，正反两面，都不惧攻打，好一座雄关。
难怪关宁军有恃无恐，不愿投降，关宁军所仪仗的无非骑兵和雄关，骑兵利于攻，雄关利于守。骑兵若战非出关不可，他既然出关我便与他大战于石河。
我若是攻则主攻北翼城和西罗城，南翼城地势太高不利于攻打。
我欲派兵攻东罗城，断关宁军后路，如何处之。”
“可北去四十里走九门口，那里兵少，地势开阔，大军方便展开，容易攻占，占了九门口可迂回攻打东罗城。”
大顺军根据舆图制订战术，定主战场西罗城、北翼城、石河，分战场九门口（一片石），南侧靠海分兵防止海上来袭。
命匠户营伐木制作旗语车、云梯车、投石机、攻城槌、望楼车、筏桥、拒马等器械预备战场和攻城使用。
命唐通和白广恩带两万人绕远路去九门口（一片石），须拿下九门口越过长城，迂回包抄东罗城，佯作进攻，对吴三桂实施战略包围，断其后路。
命刘宗敏，李过，李友等将带兵征战，在石河与吴三桂军进行野战，力求歼灭其主力军，然后攻城占关。
两军一攻一守，各做准备。
大顺军准备完毕，发下军令，各军各就各位，预备战斗。
执法队红布缠头，手持大刀，赤裸单臂，列于阵后，只为督军。
红日初升，大顺军出兵，关宁军也出西罗城，两军隔石河对列，旗帜招展，号角雄壮，鼓声如雷，杀意盈天。
大战一起，杀声声震九天，尘沙遮天蔽日。
关宁军以戚继光传下来的三才阵对战大顺军。
当时关宁军多用鸟铳和三眼铳为制式武器，硝烟弥漫中，大顺军火铳兵与吴军对轰，均死伤惨重，仍都死战不退，以士兵尸体抗在肩头为盾牌掩护冲杀。
步兵混战之际，关宁军骑兵冲击大顺军，大顺军以骑兵针锋相对，厮杀多时，大顺军略占上风，逼迫关宁军后退。
大顺军冲到关城近处，关城城头响起大炮，炮声如雷，震耳欲聋，炮弹势若雷霆不可阻挡，进入军阵，打出一个血胡同，人马中者立死。
关宁军复又上前。
两军战做一团。
下午时分，东罗城传来喊杀声，原来唐通已经突破九门口，沿长城自北向南来杀到东罗城下，与大顺军主力对山海关成两面夹击之势，关宁军两面受敌，颇为被动。
鏖战一日，两军都兵困将乏，腹中饥饿，天已黄昏，残阳如血，各自鸣金收兵，以待明日再战，各自收拾伤兵及尸首不提。
大顺军归营，火头军送上热水，煮熟的马肉，军粮乃是中间有孔的凉烧饼、锅盔，军士饱餐歇息。
关宁军的伙食略有不同，热菜粥，煮熟的马肉，军粮也是烧饼，为慰劳出战的军士辛苦拼杀，每人发半碗烧酒。
