錦州戰役後，蔣介石10月18日偕徐州“剿總”副總司令杜聿明第3次飛赴沈陽，部署“總退卻”，以沈陽的廖耀湘兵團配合錦西敵軍南北進攻，妄圖重新奪回錦州，打開其關內關外通路。26日，東北野戰軍在黑山、大虎山地區將廖耀湘兵團分割包圍，經兩日激戰，將敵軍殲滅。在北平指揮的蔣介石眼睜睜地望著廖耀湘兵團被圍而無力救援。隻好無可奈何地哀歎：“東北全軍，似將陷於盡墨之命運。寸中焦慮，誠不知所止矣！”
長春和平解放後，東北野戰軍繼續向沈陽、營口一線進攻。10月31日將沈陽包圍，11月1日，解放軍發起了總攻，守城敵軍紛紛投降。2日即解放沈陽。同時營口亦被解放。營口敵軍除了少部分乘艦逃跑外，其餘皆投降或被殲。錦西、葫蘆島敵軍眼見大勢已去，從11月3日開始向華北逃竄。至此，東北全境獲得解放。遼沈戰役取得偉大勝利。
淮海戰役
在遼沈戰役取得勝利後，人民解放軍於1948年11月6日至1949年1月10日又發起了淮海戰役。
中共中央在10月11日發出了《關於淮海戰役的作戰方針》，指出：“戰役第一階段的重心，是集中兵力殲滅黃伯韜兵團，完成中間突破，占領新安鎮、運河車站、曹八集、峰縣、棗莊、臨城、韓莊、沭陽、邳縣、郯城、臨沂等地。”第二階段“攻殲海州、新浦、連雲港、灌雲地區之敵，並占領各城”。第三階段準備在淮陰、淮安方向作戰，針對劉峙集團主力集結於徐州周圍地區，以一半以上兵力去牽製、阻擊和殲滅援敵。
11月6日，當國民黨部隊正向徐州、蚌埠間津浦路兩側收縮兵力時，華東、中原野戰軍分三路南下，首先向徐州以東地區黃伯韜兵團攻擊。7日，敵軍開始向徐州西逃。8日，敵第三綏靖區副司令官、中共地下黨員何基灃、張克俠率部2．3萬人在賈汪、台兒莊起義，為切斷黃伯韜兵團退路創造了條件。11月16日，中共淮海戰役總前委成立，由劉伯承。鄧小平、陳毅、粟裕、譚震林組成，鄧小平為書記。黃伯韜兵團西逃徐州途中於11月12日在碾莊圩被解放軍包圍。當日，華東野戰軍兵團、山東兵團13縱隊及特縱主力、蘇北兵團、魯中南縱隊和中原野戰軍從四麵對碾莊圩攻擊，戰至22日，攻占敵兵團部所在地碾莊圩，擊斃黃伯韜。
華東野戰軍第7、第10、第11縱隊在徐州西部擊退了東援黃伯韜部的兩個兵團。
人民解放軍殲滅黃伯韜兵團後，於11月25日在大營集歹滅敵精銳部隊第18軍第49師，將敵黃維兵團包圍於雙堆集。敵軍被圍後，蔣介石於26日令該部不顧一切向東攻擊與李延年兵團會合，但幾次突擊皆被打退。突圍中，敵軍第85軍110師廖運周率部起義，蔣介石隻好令黃維兵團死守碾莊。從11月25日起至12月15日，解放軍對被圍之敵實施強攻，全殲了敵軍。
在此之前，國民黨徐州杜聿明集團率邱清泉、李彌、孫元良兵團30萬人，數次南援被圍的黃維兵團都被我軍阻擊，也不得不於12月1日晚19時棄徐州向西南撤去。人民解放軍則乘勝追擊，2日在蕭縣西南瓦子口、孟集地區追上了敵人，並給以重擊。這時接到蔣介石手令的杜聿明隻好調整部署，采取東、西、北三麵掩護，向東南逐次躍進突擊。華東野戰軍則采取突擊、堵擊的戰法壓縮敵人，在4日拂曉將杜聿明部隊合圍於陳官莊、青龍集、李石林地區；12月6日，殲滅了向西南方向突圍的孫元良兵團，僅兵團司令官孫元良化裝逃跑。人民解放軍將杜聿明集團兩個兵團8個軍合圍在陳官莊時，平津戰役已經開始。為防止敵人在東北從海上逃跑，中央軍委於12月14日指示淮海前線人民解放軍對杜聿明集團在若幹天內“隻作防禦，不作攻擊”。12月20日開始，戰區風雪交加，氣溫驟降，大批敵軍凍餓而死。為求生路，敵軍成排、成連，甚至成營的官兵紛紛投誠。到解放軍總攻前，投誠官兵已達1．4萬人。1949年1月6日，華東野戰軍三個突擊集團同時對被圍之敵發起猛攻，兩個小時內即殲敵13兵團1萬餘人。至1月10日下午4時，全殲杜聿明集團，擊斃第二兵團司令官邱清泉，俘虜杜聿明，僅李彌等少數人化裝潛逃。至此，淮海戰役宣告結束。