前明時期為抵御北方蒙古在山西、河北境內不斷修筑防線，形成外邊與內邊。
所謂外邊，即偏頭、寧武、雁門三關。
其中偏頭為極邊，雁門為沖要，寧武介于兩關之中。
所謂內邊，乃指自山西偏關縣經神池、寧武、代縣、朔縣、蔚縣一直延升至環慶的內長城，長一千多公里，有三關最重，即紫荊、倒馬、居庸三關，又稱內三關。
內外六關，寧武最重，以重兵駐此，東可以衛雁門，西可以援偏關，北可以應云朔，蓋地利得勢。
幾年前李自成東征山西一舉奪得太原后，便立即揮師攻占了北部的忻州，進而急攻代州，時明朝山西總兵周遇吉在代州堅守數天，彈盡援絕，不得不率軍突圍退保寧武關。
李自成本可以不理會周遇吉，直接從代州揮師東進攻取倒馬、紫荊，拿下居庸關直接破入北京，然而軍師宋獻策、大將劉宗敏等人認為大同地區的明軍有可能會從側翼對大軍構成威脅，所以必須先拿下寧武關這一通往大同的要關，全面奪取大同之后毫無后顧之憂再兵臨北京。
李自成采納此議，遂派大軍攻打寧武關。
寧武關地勢極其險要，順軍又是志在必得，因此攻防之戰打的相當慘烈，最終經兩日激戰，寧武關失守，周遇吉被斬殺。
降順的明朝總兵尤世祿縱兵屠戮數千百姓，此事后被污蔑大順軍的文人記為“遂屠寧武，嬰幼不遺”，更夸大寧武關之戰慘烈，說此戰持續半個月之久，順軍傷亡數萬，以致到北京的大順軍將士十人中就有兩人不是斷腿就是斷胳膊。
事實上周遇吉自代州退入寧武關時已是強弩之末，士氣不揚，軍士皆言逃往大同，無心死守，只是在周遇吉強迫下勉強迎敵，因此兩日遂陷。
不過盡管當年周遇吉只在寧武關堅守了兩日，但此關的重要性于山西整體卻是依舊突出的，尤其此關牽涉大同地區同太原地區的聯絡，故而擬升任第九軍提督的順軍大將李成棟在接到行營軍令后，一刻也不敢耽擱立即率部星夜兼程趕往寧武關布防。
在此之前，已獲知將出任第四軍提督的左潘安已領所部老淮軍第二鎮先行進入山西，不過因為第二鎮皆是步兵原因，速度反而比騎兵為主的李成棟部慢了許多。
李成棟部于十月十一抵達寧武關時，左潘安的第二鎮剛剛經紫荊關到達大同的靈丘縣，調歸其指揮的騎兵胡茂楨部業已奉命同李成棟會合，共同布防寧武關。
除左潘安、李成棟、胡茂楨三部外，又有以耿仲明部改編而成的炮兵第二鎮正在向山西開進，統帥是原耿仲明之子耿繼茂及部將徐紹宗。炮二鎮攜帶大小火炮400余門，火銃4200余桿。
至此，連同已經進駐山西的原延安總兵李元胤部，順軍在山西的總兵力達到了六萬人，騎兵一萬兩千人，炮兵七千人，步卒近四萬余。另外于大同歸順的姜驤部兩萬余人。
而西軍方面攻入山西的李定國部初步探明有步騎五萬余，其中西軍精銳兩萬余人，余皆是收編的降兵，如高勛、唐通、康鎮邦、白廣恩等。