萬曆三十四年(1606年)八月，熊廷弼像遼東鎮守總兵官李成梁等主動放棄寬甸等六堡八百裏疆土，並讓那裏的六萬多戶居民內遷。三十六年六月，李成梁受到彈劾，於是熊廷弼被授為巡按禦史調查此事。熊廷弼經過實地勘察，指出李成梁罪可至死。他又詳細考察了遼東的地理形勢，深入了解敵我情況。不久他就提出了保衛遼東的方略——“實內固外”和“以夷攻夷”。“實內”就是屯田積儲，“固外”就是修邊並堡。要屯田先修邊，以高城深池來保衛屯田積儲，以屯田積儲來贍養軍隊，增強防衛；“以夷攻夷”就是發動女真族的其他部落和蒙古族來反對努爾哈赤，使努爾哈赤自顧不暇，窮於應付，無力進攻明朝。“實內固外”使自己立於不敗之地，“以夷攻夷”使努爾哈赤無法擴充自己的勢力。熊廷弼清醒地看到女真對明朝的威脅要遠遠大於蒙古：“西邊的蒙古族，雖強盛，然所欲不過搶掠財物，無遠誌”，而東邊的建州女真“城郭田廬飲食性情與遼同，所誌在我土地也”。因此，主張把重點放在防範努爾哈赤的建州女真。
“實內固外”、“以夷製夷”是一個非常完整的戰略方針。熊廷弼任巡按期間，為了實現這一方略，修建了七百餘裏的邊牆以及城池七座、墩台一百餘座，還建糧倉十七所，三年之內屯積糧穀三十萬石。同時，他整頓軍隊，革去弊端，改變作風，嚴格軍紀，充實營伍。並努力改善與葉赫部、蒙族各部的關係，使努爾哈赤承受了巨大的壓力，不得不採取退縮方針，退還明朝故地，與明朝和好。於是遼東局勢有所好轉。
但是，萬曆三十九年(1611年)六月，熊廷弼改任南直隸督學禦史，隨著他的離任，他所製定的衛遼方略也告結束。四十一年(1613年)熊廷弼因杖死生員芮永縉被革職。之後他回到故鄉，為了防汛，他變賣家產，主持修築長江堤防41裏，還建成一座石閘，使當地免遭旱澇災害，這使他深受百姓愛戴。
萬曆四十七年(1619年)三月，明軍在薩爾滸被後金大敗。朝廷命熊廷弼為大理寺丞兼河南道禦史，到遼東去慰問。六月，又任命他為兵部右侍郎兼右僉都禦史，負責遼東防務。熊廷弼上任後果斷地逮捕了準備逃跑的知州李尚皓；斬殺逃將劉遇節等，震懾欲逃者；初步安定了民心，穩定了軍隊。他還連連上疏，要求朝廷派兵遣將，發給軍器，補充戰馬。並佯裝要進兵後金，使後金不敢進攻遼陽。而他則抓緊時間，加強遼陽城防，薄者加厚，低者加高，在城外掘壕三道，每道闊三丈，深二丈，中灌河水，兩三個月後，一座高厚堅固的遼陽城建成，明軍的防衛能力空前加強。熊廷弼還進一步擴大防禦麵積，萬曆四十八年(1620年)四、五月間，親自督修瀋陽、奉集城防，命總兵官賀世賢率領三萬人守瀋陽，柴國柱率兵二萬守奉集。部署完畢不久，六月，努爾哈赤就兵分兩路分別進攻瀋陽和奉集，被賀、柴二部擊退。八月，他又率五六萬人攻打瀋陽，熊廷弼親自督陣，擊退後金，於是遼東局勢初步穩定下來。
但是，在大好形勢下，熊廷弼卻遭到彈劾並在泰昌元年(1620年)九月被罷職，由袁應泰接替他負責指揮。結果僅僅過了幾個月，天啟元年(1621年)三月，瀋陽、遼陽相繼被後金攻下，袁應泰自殺身亡。這時人們才認識到熊廷弼的重要，於是熹宗決定重新起用熊廷弼。
而這時的遼東，形勢已經十分嚴峻。三岔河以東全部被後金占領，河西則人心惶惶，紛紛向關內逃命，廣寧城隻有老弱殘兵千餘人。麵對這種形勢，熊廷弼製定了收復遼東的“三方並進”策(或稱三方布置策)，就是以廣寧為根據地，部署重兵，牽製後金全部兵力；在天津、登、萊等地集結水軍，準備將來進攻金、復、海、蓋等地；遼東、天津、登、萊各設巡撫、總兵，經略駐山海關，“節製三方，以一事權”。熹宗批準了他的方略。接著，熊廷弼又建議派有智謀的大臣到朝鮮，組織流亡到朝鮮的遼東軍民，與朝鮮軍聯合，與登、萊之軍互相配合，構成收復遼東的又一方。這樣，三方並進變成了四方並進。這是一個積極穩妥的復遼方略，如果能夠全麵實行，即使不獲大勝，也不至於失敗。
天啟元年(1621年)六月，熊廷弼開始實施三方並進策。但是，他的三方並進策，開始就進行得很不順利，一是請調之兵遲遲不到，二是廣寧巡撫王化貞麻痹輕敵，不執行計劃。王化貞不懂軍事，不做積極進攻的準備，反而把恢復遼、沈的希望寄託於蒙古的出兵和叛將李永芳的內應。他認為努爾哈赤不會久居遼陽，而且守城兵力較弱，如果出兵，定能勝利。他屢次率兵出擊，不僅無功而返，還暴露了三方並進策，使反努爾哈赤勢力遭到重大損失。熊廷弼反對王化貞的這些做法，而兵部尚書張鶴鳴、首輔葉向高卻支持王化貞，使職位低於熊廷弼的王化貞反而不聽熊廷弼的指揮。王化貞擁兵十四萬，而熊廷弼隻有護衛兵五千。熊廷弼苦於沒有兵權，自然十分惱火，難免言語過激，使朝中部分官僚也倒向王化貞，反對熊廷弼，至此，三方並進策難以實現。
雄才大略的熊廷弼(2)
天啟二年(1622年)正月，努爾哈赤親率五萬人馬，分三路向河西進攻。很快渡過遼河，攻占西平堡。王化貞聽說西平被圍，輕率地調出廣寧、閭陽的守兵去攻打後金軍隊，使三萬明軍全軍覆沒。王化貞見狀急忙放棄廣寧逃跑。廣寧失守，明軍沒有了立足之處，於是熊廷弼隻得退至山海關，接著王化貞也退入關內。山海關以外的整個遼東完全被努爾哈赤占領。消息傳到北京，舉國憤慨。
“實內固外”、“以夷製夷”是一個非常完整的戰略方針。熊廷弼任巡按期間，為了實現這一方略，修建了七百餘裏的邊牆以及城池七座、墩台一百餘座，還建糧倉十七所，三年之內屯積糧穀三十萬石。同時，他整頓軍隊，革去弊端，改變作風，嚴格軍紀，充實營伍。並努力改善與葉赫部、蒙族各部的關係，使努爾哈赤承受了巨大的壓力，不得不採取退縮方針，退還明朝故地，與明朝和好。於是遼東局勢有所好轉。
但是，萬曆三十九年(1611年)六月，熊廷弼改任南直隸督學禦史，隨著他的離任，他所製定的衛遼方略也告結束。四十一年(1613年)熊廷弼因杖死生員芮永縉被革職。之後他回到故鄉，為了防汛，他變賣家產，主持修築長江堤防41裏，還建成一座石閘，使當地免遭旱澇災害，這使他深受百姓愛戴。
萬曆四十七年(1619年)三月，明軍在薩爾滸被後金大敗。朝廷命熊廷弼為大理寺丞兼河南道禦史，到遼東去慰問。六月，又任命他為兵部右侍郎兼右僉都禦史，負責遼東防務。熊廷弼上任後果斷地逮捕了準備逃跑的知州李尚皓；斬殺逃將劉遇節等，震懾欲逃者；初步安定了民心，穩定了軍隊。他還連連上疏，要求朝廷派兵遣將，發給軍器，補充戰馬。並佯裝要進兵後金，使後金不敢進攻遼陽。而他則抓緊時間，加強遼陽城防，薄者加厚，低者加高，在城外掘壕三道，每道闊三丈，深二丈，中灌河水，兩三個月後，一座高厚堅固的遼陽城建成，明軍的防衛能力空前加強。熊廷弼還進一步擴大防禦麵積，萬曆四十八年(1620年)四、五月間，親自督修瀋陽、奉集城防，命總兵官賀世賢率領三萬人守瀋陽，柴國柱率兵二萬守奉集。部署完畢不久，六月，努爾哈赤就兵分兩路分別進攻瀋陽和奉集，被賀、柴二部擊退。八月，他又率五六萬人攻打瀋陽，熊廷弼親自督陣，擊退後金，於是遼東局勢初步穩定下來。
但是，在大好形勢下，熊廷弼卻遭到彈劾並在泰昌元年(1620年)九月被罷職，由袁應泰接替他負責指揮。結果僅僅過了幾個月，天啟元年(1621年)三月，瀋陽、遼陽相繼被後金攻下，袁應泰自殺身亡。這時人們才認識到熊廷弼的重要，於是熹宗決定重新起用熊廷弼。
而這時的遼東，形勢已經十分嚴峻。三岔河以東全部被後金占領，河西則人心惶惶，紛紛向關內逃命，廣寧城隻有老弱殘兵千餘人。麵對這種形勢，熊廷弼製定了收復遼東的“三方並進”策(或稱三方布置策)，就是以廣寧為根據地，部署重兵，牽製後金全部兵力；在天津、登、萊等地集結水軍，準備將來進攻金、復、海、蓋等地；遼東、天津、登、萊各設巡撫、總兵，經略駐山海關，“節製三方，以一事權”。熹宗批準了他的方略。接著，熊廷弼又建議派有智謀的大臣到朝鮮，組織流亡到朝鮮的遼東軍民，與朝鮮軍聯合，與登、萊之軍互相配合，構成收復遼東的又一方。這樣，三方並進變成了四方並進。這是一個積極穩妥的復遼方略，如果能夠全麵實行，即使不獲大勝，也不至於失敗。
天啟元年(1621年)六月，熊廷弼開始實施三方並進策。但是，他的三方並進策，開始就進行得很不順利，一是請調之兵遲遲不到，二是廣寧巡撫王化貞麻痹輕敵，不執行計劃。王化貞不懂軍事，不做積極進攻的準備，反而把恢復遼、沈的希望寄託於蒙古的出兵和叛將李永芳的內應。他認為努爾哈赤不會久居遼陽，而且守城兵力較弱，如果出兵，定能勝利。他屢次率兵出擊，不僅無功而返，還暴露了三方並進策，使反努爾哈赤勢力遭到重大損失。熊廷弼反對王化貞的這些做法，而兵部尚書張鶴鳴、首輔葉向高卻支持王化貞，使職位低於熊廷弼的王化貞反而不聽熊廷弼的指揮。王化貞擁兵十四萬，而熊廷弼隻有護衛兵五千。熊廷弼苦於沒有兵權，自然十分惱火，難免言語過激，使朝中部分官僚也倒向王化貞，反對熊廷弼，至此，三方並進策難以實現。
雄才大略的熊廷弼(2)
天啟二年(1622年)正月，努爾哈赤親率五萬人馬，分三路向河西進攻。很快渡過遼河，攻占西平堡。王化貞聽說西平被圍，輕率地調出廣寧、閭陽的守兵去攻打後金軍隊，使三萬明軍全軍覆沒。王化貞見狀急忙放棄廣寧逃跑。廣寧失守，明軍沒有了立足之處，於是熊廷弼隻得退至山海關，接著王化貞也退入關內。山海關以外的整個遼東完全被努爾哈赤占領。消息傳到北京，舉國憤慨。