明朝万历年间，李成梁创立的辽东铁骑镇守明朝北部边疆，近四十年间力敌北方各部游牧民族，开疆拓土近千里，声震天下，与神机营、戚家军、关宁铁骑同为明朝最强部队。辽东铁骑最精锐的部分是李成梁的家将骑兵队，也是辽东铁骑的灵魂，人数只有三千人，但装备优良，兵员是从辽东各部将领的家丁中挑选出来的，战场上总是带头冲锋，悍不畏死。
辽东铁骑最初能够崭露头角，很大一部分原因还是戚继光的缘故，戚继光在东南剿清倭寇以后，在被调往蓟州一带练兵守卫，当时蓟州军备废弛，战力低下，北方游牧民族屡次侵犯，威胁京师安全，戚继光到任后，从浙江调遣三千戚家军为核心，采用戚家军的练兵方法，将蓟州守军训练成为了边境第一军，屡次击溃游牧民族的进犯，活捉其首领，游牧民族看蓟州一带固若金汤，才转而绕道辽东，给了李成梁辽东铁骑立功的机会。
万历元年，李成梁率领辽东铁骑多次击退鞑靼、女真等部的攻击后，在宽甸一带新建六大堡垒，堡垒逼近女真部领地，拓展大明疆土，被熊廷弼称之为“八百里新疆”。第二年，女真首领王杲纠集鞑靼诸部，进犯辽东要地，李成梁趁机派辽东铁骑进剿王杲所在部落，俘虏努尔哈赤与其弟舒尔哈齐，斩首一千余人，声威大震。
此后，辽东铁骑在万历三年(1575年)、万历四年(1576年)、万历五年(1577年)、万历六年(1578年)又数次击退鞑靼各部落的侵犯。在万历十年(1582年)、万历十一年(1583年)进剿王杲之子阿台的古勒寨，彻底肃清了女真部落的不稳定势力，威震北疆，为大明开疆拓土立下汗马功劳。
李成梁因奢侈无度被弹劾罢免辽东总兵一职后，辽东铁骑由其长子李如松统帅，在万历二十年，率辽东铁骑参加万历朝鲜战争，抵抗日本侵略，在平壤之战大破日军小西行长等部，消灭敌军近万人，后又火烧龙山仓库，破坏日军的后勤补给，为抗倭援朝之战的胜利作出很大贡献。
辽东铁骑的训练和管理方式跟戚继光的戚家军极为不同，戚家军是靠赏罚分明制度、严明的纪律管理士兵，而李成梁的辽东铁骑则依赖带头冲锋和优厚的待遇，信奉重赏之下必有勇夫，所以辽东铁骑虽然战斗力极强，但对领军将领的个人勇武、人格魅力都有很大要求。到后来李成梁、李如松父子战死后，辽东铁骑上下慢慢丧失了进取之心，甚至开始怯战、掩盖战败、冒领军功等，逐渐走向没落。