万历四十七年（1619年），35岁的袁崇焕第二次进京会试，考中进士第三甲第四十名。
从此，袁崇焕踏入了仕途。踏入仕途的袁崇焕最初在工部任职，不久便被派到福建省邵武县做知县。他的《初至邵武》诗中认为要当好知县这一亲民之官，受任之初就该谨慎从事。他要轻刑简政，做好征收钱谷、安抚百姓两件大事，闲暇时读诗文书赋以开阔视野，或放松放松身心。
袁崇焕在任职邵武知县期间，因为他既有才干又有操守，所以治县成绩卓著。《白冤疏》中说他自从身为县令到官至大将，一贯是“恤贫扶弱”、“加意寒生”、“恩施井邑”。《乾隆邵武府志》说他“明决有胆略，尽心民事，冤抑无不伸”。又“矫健有力，尝出救火，着靴上墙屋，如履平地”。这些记载说明这位父母官有胆有识，有极高的判断能力和工作成绩，同时又能全心全意为民众办事，为百姓伸冤理屈。尤其是他能急人之难，见义勇为，亲自上屋救火也不怕有失官颜就更为难能可贵。这在当时的官场中是极为罕见的。至于“着靴上墙屋，如履平地”则更见他身轻如燕，武艺不凡。此等文武兼得的人才，确是凤麟角，实为人中龙凤，世所少有，况于江河日下之明王朝，天灾人祸不断、国家多事、边患严重之时，袁崇焕的出现于国于民实在是一大幸事。
最让人折服的是袁崇焕的操守：他在邵武任知县期间，上不贿赂大吏，下不欺压小民，真正做到“一钱不入”。后来，他做监军时，曾对熹宗说：“臣自为令至今，未尝余一钱以负陛下。”他在生活方面也自始至终是“第宅肃然，衣食如故”。他为官以后一直“家亦无余资”，至“死之日……所没者皆同产崇灿子兆基与弟崇煜及祖产”。可以说他的一生颇知人间甘苦，故袁崇焕才能够在当时明王朝吏治败坏、国患日益严重的情况下出淤泥而不染，成为佼然出群的人物，这也正是后来魏忠贤阉党专权，他从不趋炎附势，和那些腐败官僚同流合污；在辽东前线能与士卒同甘共苦，共历风霜雪雨、出生入死，为边防大业作出贡献的思想基础。
明王朝自丧失抚顺、清河之后大为恐慌，赶紧从各地调集兵马，任命兵部侍郎杨镐为辽东经略，以总兵李如柏、刘綎、杜松、马林分东南西北四路，领兵20万，加之叶赫、朝鲜援军数万，号称47万。明军于万历四十七年（1619年），二月誓师辽阳，企图合围赫图阿拉，彻底摧毁后金势力。不料明军的作战计划和出兵日期事先都泄露了，对方早已有了相应的准备。努尔哈赤率领后金的全部兵力约6万人，采取集中兵力各个击破的战术，主动迎击。明军兵力分散又人生地疏，三月，明大将杜松勇而轻敌，在抚顺东南的萨尔浒山的一场战斗中全军覆灭，杜松战死。努尔哈赤立即挥师转进，兵锋直指马林的一路明军，马林临阵先逃。努尔哈赤又用计诱使刘綎率军深入，然后在中途设下伏兵，加以夹击。刘綎力战阵亡，他所率的一路明军也全部被歼灭了。四路明军只有李如柏的一路没有和后金接仗，他闻风鼠窜，仓猝撤退。数十万明军仅仅一个月间便丢盔弃甲、一败涂地。这就是历史上的萨尔浒大战。萨尔浒战役充分暴露了朝廷和明军的腐败，也给明朝的有识之士敲响了警钟。从此以后，明朝在对后金的战争中就一直处于防御的地位，而后金对明的战争则成为攻掠性的战争了。
袁崇焕开始做邵武知县的时候，正值杨镐所率之师萨尔浒惨败之后，辽东形势岌岌可危。深具报国壮志、大丈夫应先天下之忧的他，决不以做一个一尘不染、超凡脱俗、节操罕有的廉吏为满足。事实上，他从未曾有一刻忘怀边疆之事。抗清志士夏允彝（著名少年爱国英雄兼诗人夏完淳之父）在《幸存录》中说：“袁崇焕从少年之时就喜欢谈论军事，见了人就拜为同盟，引为知己，为人豪爽、侠义，肝肠很热。他做福建知县时，分房阅卷，每天叫一个熟悉边疆战事的老兵跟他谈论军事，宁可把阅卷的事情暂时放置一旁。”这说明他认为研究边疆防务比用毫无实用价值的八股文取士重要得多，这体现了袁崇焕忧国忧民、虚心下问、重视调查研究的精神。这和孙承宗为辽东将领之时常向材官老兵询问辽事形势与险要厄道的作法十分相似，是深深值得称道的。
袁崇焕做了三年邵武知县，政绩卓著，经朝廷考核，列为上等。可惜的是流传下来的此方面事迹很少，今天我们只能略知梗概。清人袁珏曾作《前明蓟辽督师袁元素先生》诗，其中第二首对袁崇焕此一段时间的历史做了很好的概括：
名成榜上已中年，却被风吹落九天。
万井饥寒民父母，一身清白吏神仙。
沧浪诗话公余续，甑釜歌诗去后传。
三载循良来奏绩，济时又著祖生鞭。
诗中“甑釜歌诗去后传”一句用到了东汉范丹（字史云）的典故。其邻人曾作歌说：“甑中生尘范史云，釜中生鱼范莱芜。”此后，人们常用“甑尘釜鱼”四字作为贫穷之家断炊之词。此处用“甑釜歌诗去后传”形容袁崇焕为县令时的廉洁清贫尤为贴切。
东北边防连接告紧，袁崇焕身在南国，也不得不忧。通过与一些曾经卫戍过辽东的退伍兵士谈论，他对辽东等地的地理、人情有了相当的了解。他自认为有领兵打仗的才能，向往着有朝一日投笔从戎，立功报国于千里之外。
萨尔浒大战之后，后金乘胜占领了开原和铁岭，明朝的辽东防线被冲破。明万历皇帝急忙派善于用兵的熊廷弼作辽东经略。熊廷弼根据双方的兵力情况，决定以守为主，修筑城池，充实军备，安抚军民。经过一番整顿，朝夕不保的辽东，形势有了好转。可是，朝廷里的一部分官僚，不顾国事的安危，从派别私利出发，攻击熊廷弼没有主动出击，终于迫使他辞职。刚刚变好的辽东形势又扑朔迷离起来。
万历四十八年（1620年）七月，明神宗驾崩，短命的光宗才做了一个月的皇帝也死了。年幼的朱由校被扶上皇位，称为熹宗，改国号为天启。天启元年（1621年），后金努尔哈赤趁明朝易主之隙，连连发动攻势。三月，在内奸策应下，接连攻克名城沈阳、辽阳。明军新任辽东经略袁应泰，在军事上是个外行，后金占领辽阳后他计无所出，****而死。金军继续前进，将辽河以东大小70多座城池悉数占领，基本控制了辽河以东地区。为了巩固其辽东的统治，并继续西进，后金把都城由赫图阿拉迁至辽阳，后来又迁到沈阳。
辽东失守，明朝朝廷不得已又让熊廷弼复职，但是没有给他统一指挥关外军事的实权。他只带有5000士兵驻守在山海关，关外的14万军队却由在广宁的广宁巡抚王化贞来指挥。王化贞狂妄自大而实际上却不懂军事，他反对熊延弼提出的以守为主的方针，主张冒险进攻，想侥幸获得胜利来为自己谋取更大的权位和爵禄，他几次出兵击金，都吃了败仗而返。天启二年（1622年）正月，金军渡过辽河，攻占西平堡。接着，后金又在内奸孙得功的策应下，不战而取广宁。掌握军事实权的王化贞在金兵未到之时就弃城逃走，一直逃入山海关。熊廷弼感到无力挽回既成的局势，就以他的5000名士兵的军队作后卫，保护着逃难的百姓退入山海关。自此关外尽失。山海关受到严重威胁，明朝朝野万分惊慌，忙着讨论如何守关。
这时，袁崇焕正在北京参加地方官吏的考核。他看到国家情势危急，心里十分着急，整日忧心忡忡。等到官吏考核结束，袁崇焕被列入上等，他的声誉更高。此时正是东林党人掌政权的时候，东林党人御史侯恂慧眼识英雄，上疏说：“广宁不守则山海关震撼，山海关不固则京师动摇。现在保卫山海关，就是保卫京师的门户。戡祸定乱必须借助于谋臣猛将。目前在京朝觐的邵武知县袁崇焕，英风伟略，不妨破格留袁崇焕传·18·用。”（侯恂是东林健将，当时极负盛誉，论者认为他的文才武略与洪承畴不相上下）。于是天启二年二月，袁崇焕被授予兵部职方司主事（部里低级官员）。这一年正值他38岁。