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袁可立抚登三载，厉兵秣马，积有战船四千艘，组成了一支五万余人的水陆师军队，与枢辅孙承宗、津抚李邦华、总兵毛文龙、沈有容戮力策应，形成“百里棋布，鼎足传烽”的犄角之势，确保了明朝沿海疆域一带的平安，并大大牵制削弱了后金对明山海关一带的战斗力。袁可立拓地筑城，招集安置逃难流民，屯兵各岛间，步步向前推进海上防御，使具有雄才大略的努尔哈赤就地蜷缩无以西窥。
这期间，袁可立在同年焦竑的推荐下结识了和自己同年同月出生的徐光启，徐光启在兵器方面的才干很快得到袁可立的充分赏识，后来二人在战略思想上都主张加强对朝鲜的控制。袁可立倚皇城岛和旅顺一线为基点，向东向北拓地筑城数百公里。
“时白莲妖人徐鸿儒猖獗于西，毛文龙跋扈于北，高丽亦不靖，征调繁兴所在惊惶。可立筹划镇定之，民得安堵。”（梁秉锟《莱阳县志》）袁可立抚登期间，小海沿岸水榭遍布，歌乐之声，通宵达旦，盛况空前。在袁可立的治下，一时出现了“峰顶通望处，逐设烟墩，屯田农幕，处处相望，商船战舰之抛泊近岸者不知其数”的繁荣整饬景象（《敬亭集》）。而兵戎之盛甚称规模：“划城一面，出纳战舰，黄龙青雀，首尾相接，万橹千帆，簇簇其中。”有明一代，登莱巡抚计十四任，袁可立最有作为，是唯一被列入登州名宦祠的登莱巡抚。[42] （《登州府志·祀典》）“是年（1623年）四月，上念公劳苦边事，赐白镪文蟒以宠异之。”[43]
首辅孔贞运赞叹道：“读大司马节寰袁公抚登章奏，知老成御侮，其绸缪定倾如此”。[44] 其抚登数年，“海无传烽，亭有息鼓”。天启三年十二月二十五日，皇帝嘉奖道：“兵部右侍郎兼都察院右佥都御史袁可立，清任以和，直方而大；精神折冲于千里，文武为宪于万邦。”（《天启诰命卷》）。枢辅孙承宗与袁可立共议战守，十分倚重。他评价道：“读后先大疏，皎皎揭日月，行中天而底里洞彻，殊令人可味，可展布四体，仰酬国恩。” （孙承宗《答袁节寰登抚》）
海陆相犄角奇兵斩获多
袁可立受命赞理东征军务，备兵防海，“节制两镇，凡一应兵马钱粮、征收调遣、防剿功罪尽归经理”（《明熹宗实录》）。当其之时，“一方豪杰皆在老公祖幕下”（高攀龙《答袁节寰中丞》）。“两路之师须与文龙会合“。（《三朝辽事实录》）他运筹帷幄，节制悍将毛文龙、指挥大将沈有容和张盘往来攻袭于辽海各岛间，战线绵延上千公里，
多次挫败后金对明朝沿海一带的侵扰，取得了策反刘爱塔、夜袭金州、收复旅顺、智取牛毛寨等战役的胜利，充分展示了他作为一代军事家的智谋和韬略。黄道周评价道：“公去登莱不数载，而登莱遂败。公一意治师，塞要害，焚盗粮，联络诸岛，收复旅顺，而海上晏然。 ……公去又十余年，而朝鲜沦陷。”（《节寰袁公传》）
天启二年（1622年）十二月，北方地区发生地震，袁可立（万历年间曾因雷震景德门直言进谏遭罢官）利用地震的“示警”作用向朝廷奏报，要求拨付足够的费用“修战舰，备器械，预筹毛帅之接济。”[45]
天启三年三月，袁可立奏报朝廷：“登莱之水师实榆关之犄角，臣与镇道图画者数月。诸凡操练将士、修验船只、合并营伍、简汰官兵稍有次第。”他亲自挑选出精兵“三千六百人，俾总兵沈有容领之先发”，“出海于旅顺、皇城、广鹿、平山等岛，相机进勦”。而副将李性忠所领数千辽左健士，袁可立“于三月十二日饯而送之，嘱以相机进止以固榆关，以联毛帅。”[46] 大兵所到之处，“舳舻相接，奴酋胆寒。”[47] 这时袁可立的布局还有另外一个重要目的，那就是大兵压境以图策反后金复州总兵刘爱塔。
天启三年六月初四，袁可立令属下的两镇兵马奇兵出袭，沈有容起兵“自皇城岛掩袭旅顺南四卫”策应于南，毛文龙“自皮岛掩袭镇江九连城”抄袭于北，后金军队遭受重创。朱家龙从千家庄出袭，王辅从凤凰城进军。在南岸沈有容的策应下，毛文龙命大将张盘率部从麻洋岛登岸，相机规取后金所占领的金州和旅顺。总兵毛文龙则自统八千马步精锐，从镇江、汤站一路进击剿杀。
天启三年（1623年）春夏间，努尔哈赤下令大肆屠戮旅顺和金州一带的百姓，袁可立令登莱水师“联络诸岛，收复旅顺”，以图解救沦陷区内的流散百姓。这时的后金“出没于长山、旅顺间，漕艘贾舶多为所梗。”袁可立在“去鼍矶岛四百里”的水域广布水师，“逾铁山联广鹿岛”，又“于皇城岛设参将、守备各一员，练兵三千，以为登莱外薮。又设游兵两营，飞樯往来策应于广鹿诸岛。制炮设墩，旌旗相望。”（《明兵部尚书节寰袁公墓志铭》）“奴小至则避之洲，大至则遁之海，用三肄疲敌之法，然后用登、莱兵图四卫之南。”“无事则更番防守，有事则合并策应。又设南游、北游两营，各分讯地，侦逻于广鹿诸岛之间，时东时西，忽远忽近，使敌望之不知所攻，亦不知所守，因劳为逸，反客为主，布帆草筏于是绝迹。”（《节寰袁公行状》）”后金望而生畏。当年七月初二日，张盘率领军队和登莱招抚