吳三桂和李自成在山海關大戰時，吳三桂只有4-5萬兵力。
當時，吳三桂從寧遠帶回的精鋭只有1.5萬左右，手下的山海關總兵高第大約有幾千人的精鋭，兩人的兵力總額在4萬左右。其他都是關寧一帶的雜牌軍，包括各縣官員和鄉紳的武裝。
（吳三桂）
所謂的關寧鐵騎，真正能身披重甲騎馬衝鋒陷陣的只有幾千人（2000-3000人）。
關寧鐵騎有幾萬重甲騎兵？那都是吹牛的！明末以全國之力也養不起3萬以上的重甲騎兵。養一個重甲騎兵，每年至少花500兩白銀！
李自成把北京的老營精鋭共6萬人，全部帶到山海關。
很多史書説李自成帶兵十萬、二十萬到山海關，其實除了6萬精鋭外，其他人都是運輸輜重而徵調的民夫。
李自成還有7萬精鋭分佈在各地，因為攻打崇禎太容易了，勢如破竹。李自成也不敢相信滅大明這麼簡單，還沒有來得及集中兵力。
李自成手下的袁宗第右營兩萬精鋭，駐紮在河南；白旺在湖北有兩萬精鋭；陝西西安有兩萬精鋭，山西和宣大地區一萬精鋭，共七萬。
白旺要對付大明的左良玉，宣大地區要應付蒙古的可能入侵，大本營的部隊不能隨便調動。
大順軍唯一可調動的機動部隊是袁宗第右營。
李自成在向山海關進發時，已經下令袁宗第帶2萬精鋭從河南北上支援。
收到李自成在山海關失敗的消息後，袁宗第的右營則進入山西，在臨汾駐紮。
投降李自成的明朝降將唐通還有1萬人駐紮在一片石。
所以李自成在山海關附近的總兵力只有7萬人。
前文已説到吳三桂在山海關只有4萬多兵力，精鋭只有2萬。
李自成以6萬精鋭來收拾吳三桂，看來是信心滿滿。
但是多爾袞的清軍派來了7萬精鋭。
李自成6萬+唐通1萬<吳三桂4萬+多爾袞7萬
山海關之戰，清軍與大順軍的戰鬥分兩次：一片石之戰，石河之戰。很多人把這兩次戰鬥混為一談，是不對的。
一片石之戰，是唐通的1萬人和清軍的一支前鋒打的。
時間是1644年陰曆四月二十一日夜。
本文的月份日期全部採用陰曆。
在三月中旬，李自成就招降了山海關的吳三桂，並派唐通接管了山海關。
李自成命令吳三桂來京覲見。
三月二十六日，吳三桂的4萬大軍已經到了河北的玉田，遇到了一對父親吳襄府裏的私奔的奴婢，奴婢使詐説，吳襄全家已經被李自成抓起來，陳圓圓被劉宗敏收了，他們是逃脱出來的。
吳三桂以為是李自成使詐，就變卦返回山海關。
唐通在山海關猝不及防，被吳三桂從背後捅了一刀，就撤到山海關正北方三十多里外的一片石關（也叫九門口）。
一片石兩邊是山，中間是九江河，長城從此而過，河上有一座城橋，共有九個橋洞。
一片石關是山海關以北第一個險要關口。
九江河，當地人也稱為一片石河，從山海關以東注入渤海。
李自成對吳三桂還心存僥倖，希望他回心轉意，對滿清也麻痹大意。
但李自成對滿清還是有防備。
四月二十日，李自成大軍來到山海關以西的石河一帶，休整一夜，準備第二天作戰，同時命令一片石關的唐通沿一片石河向山海關以東方向運動，防備清軍，並截住吳三桂東竄之路。
四月二十日，多爾袞接到吳三桂求援，但清軍還在山海關200裏之外。多爾袞下令兼程前進，一日一夜行200裏。
於二十一日初夜分，多爾袞前鋒抵達一片石河。
清世祖實錄卷四記載：
“戊寅，師距山海關十里外，”“四月二十一日抵山海關，值賊首李自成親率馬步兵二十餘萬，......，招三桂降，三桂不從。賊隨圍山海關。是晚，即敗賊總兵官唐通馬步兵百人於一片石，斬百餘人，賊兵遂遁。次日，大軍直薄山海關，三桂開門迎降。我軍隨從南水門、北水門、關中門入，望見賊渠領眾自北山橫亙至海列陣，是日大風揚塵，咫尺不見。”
多爾袞的前鋒在一片石河擊敗唐通，斬首百人。
唐通一看大事不妙，立即從一片石河撤回一片石關。
多爾袞擊敗唐通之後，免除了唐通從背後偷襲之患，當夜大軍渡過一片石河，駐紮在山海關以東10裏處，休整一夜。
清軍一日一夜急行軍二百里，已是強弓之末，不得不休整，反正李自成的大軍還沒有攻破山海關。
網上很多人説，這時的李自成還不知道清軍已來到山海關，到第二天清軍殺出時，才恍然大悟。
其實，這也太小瞧李自成了。
李自成派出唐通到山海關以東佈防，就是為了防備清軍，但唐通太不能打了。二十一日夜裏，唐通已派人報告李自成清兵大軍已到。
李自成接到軍情報告，愁眉不展，只與劉宗敏等少數心腹秘密商量。
李自成並不知道吳三桂已經投降滿清，還心存僥倖，認為清軍是不請自到來瓜分勝利果實的。
李自成決定第二天全力攻城，趕在吳三桂投降滿清之前拿下山海關。
此時的大順軍晝夜攻城，一部分軍隊翻越長城在東側也包圍了山海關。
二十二日清晨，多爾袞大軍進逼山海關，離城二里。多爾袞在威遠門外的山上觀戰。
此時的山海關北翼城已被李自成攻破。
吳三桂屁滾尿流，用大炮轟開一條血路，帶了一幫親兵和官員，跑到多爾袞那裏叩頭求救，傳説吳三桂在此時剃髮降清。
多爾袞讓吳三桂回城接應，清軍分別從南水門、北水門、關中門入關。
李自成看到清軍入關，決定孤注一擲，在石河西側佈陣，從燕塞湖附近的北山一直到海邊。
這時黃沙漫天，起了沙塵暴！
多爾袞趁機佈陣，讓吳三桂擔任右翼突擊，清軍佈置在中間和左翼，最精鋭的清軍騎兵靠近海灘，便於衝殺包抄。
右翼的吳三桂一軍先渡過石河，發起攻擊。
隨後滿清大軍也殺過來。
大順軍陣容大亂。
李自成看到敗局已定，下令撤退，自己先騎馬走了。