當時總的意圖，首先以三、八縱隊向隴海路蘭封、民權之線攻擊，並破壞該路，求調動五軍西援，而後與華野主力南北夾擊，殲滅該敵。因敵懾我主力威勢，始終盤踞原地未動。
故我又為貫徹調動五軍、整七十五師，求在運動中殲滅該敵，決定變更原計劃，集中三、八兩縱隊主力攻擊開封，並殲守敵。
我縱負責從開封南、西兩麵攻擊，配合三縱從東、北攻城。我二十三師負責掃清機場、南關車站之敵，而後全力堅決由南門攻入城內。二十二師除以一個團（七十團）及陳謝兵團之九縱二十六旅，打擊可能由鄭州來援之敵外，其主力負責由城西關及西南角發起攻擊。
（三）戰鬥經過
二十三師集中主力，於十七日十七時向南關之飛機場、車站、郵局等各點，先後分別發起攻擊，戰至十八日十三時，將守敵壓縮於郵局。我六十七團在炮兵與連續爆破結合下，經一小時三十分戰鬥，全殲守敵保二旅旅部及保二團，南關戰鬥至此結束，即作攻城準備。二十二師以六十四團為主，該團使用三營全部於十七日十七時向西關及其外圍之敵發起攻擊，至十八日拂曉，攻克西關外圍兩個地堡群，因戰前準備不足，未能全部完成任務。
十八日夜二十三時，二十三師繼續攻城。二十四時六十九團三營在我強大火力掩護下由小南門突破。但由於一營的指揮不力，稍受敵火力威脅，部隊停滯。在縱隊及師果斷決心下，十九日八時，六十九團繼續突入。特務團、六十八團、六十七團尾隨災入，繼續發展巷戰，分割敵人。二十二師六十五、六十六團相繼從南門進入。六十四團亦在十九日十二時由西關突入城內，並采取分割包圍戰法，分頭將省政府、鼓樓、地方法院、綏靖公署，監獄等各點包圍。戰至二十日九時，全部殲滅在我作戰區域之敵。二十日我另一部配合三縱繼續攻擊古龍亭和華北運動場。七時發起攻擊，至二十二日十時全殲上述守敵，至此戰役勝利結束。
第二主要教訓及經驗（一）此次戰役主要特點一、在敵我戰役指導上，敵對我估計錯誤，準備疏忽。
我則臨時變更意圖，出敵不意——當時匪軍懼我華野主力南渡黃河，故在我圍攻開封之初，尚以我為“流竄”性質。但在我逼近與猛烈攻擊開封之時，匪軍邱、區兵團才慌忙由碭山、民權線西援，沿途遭我正麵阻擊及側擊，形成進退維穀，龜步爬行。蔣匪本人也乘飛機來開封上空，親自指揮，並以空軍濫施轟炸，但仍毫無所助。及至五軍二十六日到達開封時，我已勝利結束戰鬥。我軍則由初步調動碭山、民權一帶之敵未成，改毅然發起對開封守敵之攻擊。此舉大出匪首意料之外，敵圖阻我華野主力未成，而開封也不能保。基於這一錯誤指導，在爾後各路瘋狂西援中，又暴露了更大的弱點——兵力分散，捉襟見肘，造成我繼開封勝利之後，更能從容調整集中主力，對來援之匪區壽年兵團，進行殲滅戰，給整二十五師以殲滅性的打擊。更給五軍以大量殺傷，打下了下一步睢杞戰役大量殲敵的基礎。
二、守敵是憑險固守，以逸待勞，我則倉促就戰，舉行強攻。在防禦兵力上敵與我相等，當時匪為六十六師三個團，六十八師—個團，保一旅、二旅各三個團，加保一團、保六團，六十六師特務營、綏署特務營，五軍、十八軍務一個軍官大隊，共折合十三個步兵團，炮四個營加一個高射炮營，折合兩個團。我為步兵十二個團，炮兵三個營。另我軍則在剛剛結束西平阻擊戰後星夜北上，部隊未得休息、整理的情況下，投入攻擊。
三、敵人空前的瘋狂轟炸，我軍進一步執行政策紀律。當時敵人對我戰鬥無望，集中轟炸機群，對城市晝夜大肆轟炸、掃射，圖威脅我軍進展，提高其守軍士氣，以補其陸而增援部隊不足之缺陷，而我部隊除晝夜不停地對敵攻擊之外，並及時搶救難民及為匪機濫炸所引起的火災。並利用一切機會，加強宣傳工作，使人心更加向我。
（二）攻城作戰
一、開封守敵城關防守特點：
1．四關防守：利用四關原來地形地物（如墳地、堆窯等）及建築物加以修補改造（車站，郵局、繁塔等）使為城關外圍防禦支點，以構成全部防禦體係，圖固守外圍，阻我直接攻擊城牆主陣地。
在四關防禦兵力上，以匪地方保安團隊為主，並以外圍防禦部隊為基礎，結合發揮城內炮火威力，以為支援。
各防守之點以梅花子母堡為基礎。堡為土木磚石構成，母堡可容半個至一個班或重機一挺，子堡可容二至三人，或輕機一挺。各堡之間貫以交通溝，堡群外圍則挖以外壕，約深二公尺五至三公尺，寬四公尺，土向內翻，形成自然的圍牆，並在圍牆上構築散兵坑或暴露的自動火器掩體，在交通溝及單人散兵坑附近，構築掩體部，以防我炮兵轟擊。
壕溝外則以“籬笆”或臥倒式“鹿寨”及單形鐵絲網等兩道防禦工事。