“屈木为镫，削鹿角为镞”，“以熊骨久沉于血，则其坚如铁，故用以为镞。”是明成化十一年（）朝鲜人对女真人制作军器技术的描述。这种砍竿截木，制作棍棒，利用动物骨血以制作箭镞的办法，应该说是比较原始的。当时虽然也有极少数部族首领通过物物交换，或采取走私、高价收买等手段，突破明朝和朝鲜的“铁禁”，取得少量铁器，用以改制为军械刀枪等，但为数极为有限。
到了努尔哈赤时期，军队虽然逐步换用了铁制刀枪、箭镞、镫铠甲胄，但仍停留在以使用冷兵器为主的阶段。而明朝已经拥有以红夷大炮为主力的各式大炮、新式“火箭”和鸟枪。红夷大炮是明朝万历时期，从葡萄牙人手中购进的仿制自荷兰的新型大炮。它射程远，命中率高，杀伤力大，附有瞄准器，配有炮车，重型的可达斤，施放实心铁弹。明朝引进后，大力仿造，配备给边防部队。“火箭”是将一些助燃性的硫磺等物射向敌阵．引起爆炸和燃烧。鸟枪是一种铁铸枪管辅以木托，在前镗入火药，点燃火绳以施放的军械，射程可达余米。所用弹药初期多用散装铅铁砂，以后逐渐配用与枪管口径相同的铅丸（子弹）。因此，在一些关键性的战役中，后金努尔哈赤和他的继任人皇太极，都为此吃过大亏：
后金天命十一年（明天启六年，），努尔哈赤率精锐铁骑六万人围攻明朝边卫重镇宁远城，期在必克。明守将袁祟焕用红夷大炮密集轰击之，辅以飞火球．火药罐等，“炮过处，死北骑无算”。后金军被迫溃退，努尔哈赤本人亦负伤，痛怀愤恨而回，不久，即忧愤而死。
天聪元年（），皇太极即位伊始便以复仇为动员，亲率八旗军再攻宁远和锦州，但仍因无法抵御明军的猛烈炮火而败归。皇太极及其麾下诸人都深知，两次失利的主要原因是武器不如人，明军“倚仗火炮，死守城池，以图幸免，除此无他计”。痛彻地认识到，如不能突破此点，则必关塞难越，不足以语入主中原。
史载皇太极是在败归之后，便立即着手仿制红夷大炮及诸式枪炮的，因为后金国最早使用炮队作战是在天聪四年，翌年，即正式宣布制成重型大炮。从集匠、备料、冶炼、做模、铸炮、制弹，训练施放技术等，起码要用二三年的时间。因此，从天聪元年宁锦败归到天聪七年，实为后金国在军队装备上关键性的转型期，即从火力对比上酌劣势转变为相对优势，从战略战役上的被动地位转变为相对主动。大体上可以说，从天聪二、三年开始造炮，四、五年开始用炮，到七年便组成相当规模的炮队，以作为八旗军队的主力之一。据记载：
天聪五年，“是岁，初铸饱，使养性（指汉军都统佟养性）为监。炮成，铭其上曰“天佑助威大将军”，凡四十具。师行则车载以从，养性掌焉。后因避“夷”字之讳，改称红衣大炮。八月，上伐明，围大凌河城。养性率所部载炮越走锦州道为营，击城西台，台兵降，又击城南，坏睥睨。翌日，击城东台，台圮，台兵夜遁，尽歼之。九月，明兵出兵援锦州，上遣亲军迎击，养性以所部兵五百从，敌溃遁。明监军道张春合诸路兵援大凌河，夜战，上督骑兵击破之。方追奔，明渍兵复阵，上命养性屯敌垒东，发炮毁敌垒。十月，攻于子章台，发炮击台上堞，台兵多死者。十一月，祖大寿以大凌河降，上命尽籍城中所储枪炮弹药付养性……。
六年春正月，上幸城北演武场阅兵，养性率所部乌真超哈试炮，擐甲列阵，军容甚肃。上嘉养性能治军．因追奖大凌河战功，赐雕鞍良马一，白金百，……养性跪言：“……火器攻城，非炮不克，三眼枪，佛朗机鸟枪特城守器耳，宜增铸大炮。”
以上文字生动的记载了天聪五、六年间，清朝初建成炮兵便立即用以转战四方，并立有赫赫军功的战史。额驸佟养性不但是“兵工厂厂长”，而且身兼“炮兵司令”，他秉承皇太极的旨意，造炮成功，亲赴前敌，所向披靡，又兼并了明降将祖大寿的军火弹药。更重要的是，他还能从理论上说明“非炮不克”，并主张“增铸大炮”。正因为皇太极采纳了这些合理建议，并采取一系列有力措施以实现之，才可能实现八旗军队在装备上关键性的转型。
对于明朝降将携来的部队和枪炮装备，皇太极采取区别处置的办法。如上引之祖大寿，因对其投降心存疑虑，故收缴其枪炮以付佟养性部，并将其部队改编遣散。但对于孔有德和耿仲明所部因无虑他们的反复，则是采取仍保持原建制原装备，命作前驱的办法，下谕给孔、耿：“兴师在即……卿等携来红衣炮及大小火炮，即以付卿，枪炮弓矢教演，不得间断。”其后皇太极在伐朝鲜、攻江华岛、取皮岛、进迫锦州、松山诸大战役中，孔有德所部的炮兵都立有重大战功。
以上情况说明，在短短数年之间，皇太极通过引进技术和人才以仿造火器，收缴敌炮和大胆使用敌方炮兵的办法，已经卓有成效地将八旗部队的装备水平和作战能力大大提高。到天聪7年（明崇祯六年，）十月，他在沈阳大阅部队，已经能够在八旗军伍之前，“设红衣炮三十位及各种大小炮队伍，并且命令炮军“声炮对战”，以此作为演习的重要内容之一。当时的满洲八旗均已轻重炮俱备，三眼枪、佛朗机、鸟枪等齐全，在大多数牛录，亦均已配备有专门的炮手、鸟枪兵，可以初步实现骑、步、弓、枪炮兵协同作战。皇太极针对这些变化，谕示在进行重大战役时，“八旗士卒齐列炮冲击．俟炮将尽，八旗蒙古兵进攻。”这是以八旗铁炮配合和支持八旗铁骑，组成新的阵法和进攻序列的崭新指挥构想。
自天聪七年以后，皇太极所发动的历次重大战役，几无例外地都配合使用了炮兵，并且取得了重大的战果：
当年八月，皇太极派遣贝勒岳托、贝勒德格类等，携带重炮率师进犯朝鲜，还师之时，“抵国境后，将炮车留于盖州”。这显然是为了保持威慑力量，并为下次用兵作好准备。
祟德二年（明崇祯十年，）正月，皇太极又亲率大军犯朝鲜。多罗安平贝勒负责“护运红衣炮、将军炮、火药重器等车”抢渡，冒着临漳江渡口有解冻之险，及时将所有重兵器运抵前线，在此次战役中发挥了重大作用。豪格又奉命率领部分炮队攻克江华岛，奏言：“我军至岛，有朝鲜兵船四十余艘，于渡口迎战，我军以红衣炮、将军炮轰击，彼等不能当，东西逃散。我军遂乘所携船进攻，日出时入江华岛，时有鸟枪手百人迎战，先杀败之，又击杀伏兵千余。”
同年二月，皇太极又及时将兵锋转指明朝，“命贝勒硕托（岳托）、恭顺王（孔有德）、怀顺王（耿仲明）、智顺王（尚可喜）率每牛录甲兵4人及三王下汉军全数，携红衣炮16位，并朝鲜王之五十艘兵船，往取明皮岛。”不论从豪格的奏琉或皇太极的谕旨中，都着重提到了使用以红衣炮为代表的火炮作战的问题，将之放在重要的战力和装备的位置上，这是前所未有的。
以后，在祟德四年、六年、七年的攻明战争中，清军都充分部署和使用了炮兵。特别是祟德六年五月至七年四月，清军组织了攻克塔山、杏山、松山、锦州四大战役，歼灭明军13万人，生擒明经略总督洪承畴，巡抚邱尼仰，及其辖下的总兵曹变蛟、王廷臣等十余员，再次迫降祖大寿，击溃吴三桂等号称六总兵的援军，取得了空前的重大胜利，形成摧枯拉朽之势。在进行每次战役时，清方前敌将帅济尔哈朗、多尔衮、豪格、阿达礼、多鐸等都一再奏报使用炮兵得手的情况。皇太极又亲自下谕给前线将帅，具体指示，应选择什么时机使用炮击，又应如何进行炮击，如何炮步兵配合：“将此敕谕晓示城内，再以善言招抚之。来降则已，否则听在彼诸王，相机而行。若城可击，用红衣炮击之，倘一举炮，彼即归顺，不得加害。举炮时，不可击城上女墙，当击城之中间，俟十分颓坏，方令我兵登进，其小有破坏处．毋妄令登进。”
由此可见，皇太极已及时掌握了某些炮兵战术要领，知道可以挟火炮的巨大威力以战迫降，知道必应集中炮火以轰击对方城防的要害处，并应在经炮兵作战取得绝对把握时，才使用步兵登城。果然，济尔哈朗、多尔衮等就是在切实执行皇太极谕示的作战方针，然后取得克城纳降战果的。奏报说，“以红衣炮击破城中之人，畏惧屠戮，城内众官，来营叩首，言或杀或宥，唯命是听。”
与清军的主动出击相反，明朝诸守军多次中伏受挫，又被切断饷道，据守的各城均已成为孤立被包围的据点，摆着挨打被歼的态势，往往在清军炮一响，一二天内即失守或投降，其配备的大量枪炮弹药，转瞬之间便成为清军的战利品。如：在塔山之役，计缴获：“红衣炮子八十发，将军炮子二百九十五发，把子总枪子二千发，小炮鸟枪子弹九金斗，大红衣炮一位，发贡炮二位，大小将军炮四百九位，佛朗机炮二十七位，把子总三位，三眼枪十一位，单眼枪四杆，大小炮四百六十五位，火药一窖又一百瓶，硝磺五十筐，火药坛六个。”在杏山之役，计缴获：“红衣炮二位，大将军炮六位，二等将军炮一百二十二位，行营炮一百八十二位，佛朗机炮六十五位，班绰嘴炮三位，三眼枪三百九十杆，单眼枪八十三杆，火药三万八干五百斤，硝一万斤，黄药三千斤，红衣炮子五百三十发，将军炮子三百发，子弹一石四斤斗，弹铅五千五百斤。”
皇太极仿造红衣大炮，组建炮队，不仅改变了清军没有热兵器作战的状况。而且克服了八旗军只善野战，不善攻坚的弊端，成了后来清军入关，明朝覆灭的关键性原因之一。而后李自成大顺军的攻占北京，吴三桂的洽降乞师，只不过是历史演变过程中的触发点而已。