面对清军如此阵势，明军慌了手脚。洪承畴下令突围，早已做好准备的清军挥师追杀。其中总兵吴三桂等六镇兵马由松山向南突围，打算沿着海岸线逃跑，但在清军铁骑的追击下，走投无路的明军被逼到海边。这时正值海水上涨，明军要么死于清军的刀箭，要么死于汹涌咆哮的海水。《清太宗实录》对此的记述是：“明兵自杏山，南至塔山，赴海死者甚众，所弃马匹甲胄以数万计，海中浮尸漂荡，多如雁鹜。”侥幸逃脱的明军残部，在主帅洪承畴的率领下进入小城松山，清军从四面赶到包抄，松山成为一座内缺粮草、外无救兵的孤城。
消息传到北京，崇祯急火攻心，屡次发表上谕，一会儿要求增援军队向松山靠拢，一会儿要求洪承畴突出重围。但铁定的事实是，明朝既无援兵可发，洪承畴也无力突围。坚守到第二年春天，这支掘鼠罗雀的军队已经山穷水尽，洪承畴的部下再也无法忍受毫无希望的坐守孤城。他们擒拿了自己的主帅，把他交给了敌人。松山既平，杏山和塔山亦相继落入清军手中。松山之战到此告一段落。此一战，标志着明清在辽东长期相持阶段的结束。明朝在关外的据点除了孤城宁远外，其余全部落入清军之手。