洪武元年八月，元朝灭亡后，元室北迁，明太祖朱元璋调集数十万兵力与北元决战，北元的主力消耗殆尽。北元没落后，鞑靼与瓦剌先后崛起，在与明朝的长期对峙中，双方时战时和。蒙古族逐渐没落之时，在中国东北方向，建州女真崛起，努尔哈赤建立后金，极大地威胁着明政府的统治，最终取代明朝政府入主中原。明朝的北方边患始终是令明政府头疼却又无力彻底解决的问题。
明代中后期，明朝边患问题突出，有“南倭北虏”之说，“南倭”指骚扰明朝东南沿海的倭寇，“北虏”指骚扰朝北方边境的蒙古族，蒙古瓦剌部于正统十四年大举南侵，掳走明英宗，重创了明朝政府。后来俺答汗收服蒙古各部，于嘉靖二十九年兵犯大同，以武力胁迫明朝开市通贡，后又多次滋扰蓟辽地区，可以说此时的明王朝面临着空前的边疆危机。明朝后期，后金的迅速崛起，更是构成了对明王朝的直接威胁。
明太祖后，成祖改变了原先以征剿为主的政策，而是利用蒙古贵族的内部矛盾，扶弱抑强，使其相互制约，此举令东、西蒙古动乱不断，使其任何一部都难以独立南下骚扰。但到仁宗和宣宗时，却摒弃了扶弱抑强的政策，逐渐失去了对蒙古局势的控制。
宣德九年，瓦剌的脱欢袭杀了蒙古本部的阿鲁台后称雄蒙古，明廷却坐视不管，甚至应脱欢之邀，出兵助其剿杀阿鲁台的遗部，瓦剌的势力不断扩张，这为日后的“土木之变”埋下了隐患。脱欢之子也先统一蒙古后，将矛头指向了明廷。
正统十四年七月十一日，也先协调好蒙古内部矛盾，联合脱脱不花可汗和阿剌知院南下，兵分四路大举进攻明廷，明军损失惨重，四处告急，大同、宣府连连失利，明廷震惊。把持朝政的太监王振怂恿毫无军事常识的明英宗亲征，七月十六日，英宗不顾众大臣的反对，命皇弟郕王朱祁钰留守，亲率五十万大军和近百名文武大臣仓皇出征。
面对数十倍于己的明军，也先采取诱敌深入的计策，以佯撤麻痹明军。而明军内部，英宗偏信王振，使其一人专断，随征的大臣却没有进言的机会，毫无军事才能的王振见也先北撤，遂坚持北进，后闻听前方明军大败又仓皇撤退，“因欲邀驾幸其第，既又恐损其禾稼，行四十里，复转而东。”转而往敌兵四伏的宣府方向撤退。
大军至宣府后，瓦剌追兵追袭而来，伤亡惨重的明军率领残部奔至土木堡，“众欲入保怀来，以王振辎重千余两未至，留待之。”明军驻扎在没有水源的土木堡山坡上，后被也先切断水源，围堵土木堡出口，也先佯装求和，明军大意相信，并移营就水，也先趁机四面围攻明军，致使明军在土木堡全军覆没，英宗被俘，王振也被明军以锤击死，史称“土木之变”。
英宗被俘的消息传到京师，朝廷失措，国本动摇，值此混乱之时，大臣于谦力挽狂澜，力斥主降和南迁之说，主张誓死抵御也先的进攻，他先是肃清王振党羽，稳定了朝纲，然后命大同、宣府官兵死守城池，又急调地方军队向京师靠近，运送通州仓米入京，这些措施有力地抵御了也先的南侵。
至九月初六，郕王朱祁钰继承帝位，人心逐渐安定。随后，也先以送还英宗为名，于同年十月初南下直抵京师，置英宗于德胜门下，妄图以此打开京师大门，于谦指挥明军顽强抵抗，并亲自上阵杀敌，军心振奋，大败也先。次年春夏，也先再度南下，胜少败多，损失巨大。两次南下的失败迫使也先求和，送还了明英宗，明蒙恢复了通贡互市的关系。
明朝的边疆危机并没有随着蒙古族的衰落而好转，在其东北方向，女真族迅速崛起，出身于建州女真的努尔哈赤以父、祖十三副遗甲起兵，逐渐统一女真各部，于万历四十四年建立后金。万历四十六年，努尔哈赤以“七大恨”为借口，率两万步兵反明。同年四月，努尔哈赤利用双方开市之机，借领取抚赏为名进入抚顺，里应外合歼明援军万人，明朝辽东防线动摇。
明廷慌忙任命杨镐为辽东经略，率十万大军抵御努尔哈赤，企图一举消灭后金。可是明军内部将帅腐败，士气低落，加之兵分四路之策分散了兵力，种种不利因素致使明军失去了主动出击的优势，而后金以八旗制度管理军营，军队训练有素，虽然数量不敌明军之多，但兵力集中，出击有力。
双方在经历“萨尔浒之战”后，明军大败，变攻为守，双方力量对比随即发生根本性变化。此后，明朝内部纷争不断，几易辽东经略，使辽东战事走向无可挽回的失败境地。
万历四十七年六月，努尔哈赤攻占了开原和铁岭，明廷启用熊廷弼为辽东经略，熊廷弼确立先守后攻之策，稳定了辽东形势，然熊廷弼上任不久即被免职，改由袁应泰接替。天启元年三月，努尔哈赤再次起兵，攻占沈阳与辽阳，经略袁应泰兵败自杀，此后的清军趁胜追击，接连攻下辽东七十余城，并将首都迁往辽阳。
明廷再次启用熊廷弼，熊沿用先前的固守之策，但握有重兵的王化贞却主张主动出击，二人的严重分歧终至广宁失守。熊廷弼被处死后，朝廷任命王在晋为辽东经略，王主张在八里铺筑山海重关，因遭群臣反对被调任南京。孙承宗自请督师辽东，到任后重用袁崇焕等优秀将领，建立宁远锦州防线，使清军难以继续南下。
但是，魏忠贤陷害孙承宗，继而委任高第为辽东经略，高第不懂战略战术，令宁锦之兵弃城后撤，袁崇焕拒不从命，誓死守卫宁远城。天启六年正月，努尔哈赤率六万精兵进攻宁远，被袁崇焕击退，努尔哈赤病卒。同年三月，朝廷复设辽东巡抚，袁崇焕任之。天启七年五月，皇太极率军攻打宁远、锦州，都被袁崇焕击退。
不久之后，魏忠贤罢免了袁崇焕。同年八月，崇祯帝即位，诛杀魏忠贤及其党羽，重新启用袁崇焕，袁到任后，继续加强宁锦防线，并许诺五年复辽。崇祯二年十月，皇太极用反间计诱使明廷杀了袁崇焕，此后的辽东防线节节溃败，至崇祯十五年，锦州守将洪承畴、祖大寿相继投降，明军在关外的防线彻底丧失。
