胡宗南在華山休養是不能得到升遷的，他要等待時機。不久日寇土肥原部調集12萬兵力突然進攻中原，當時中原守軍蔣鼎文部和湯恩伯部共50萬大軍，不到半月，竟然連失數城，土肥原率兵向西急進，如入無人之境。不久，鄭州、偃師、洛陽、澠池，接連失陷，日軍先頭部隊直達陝西邊境，一時潼關告急，西安震動！胡宗南此刻怕老巢被毀，急忙忙奔下山來，驚惶惶親臨華陰，亂哄哄選調大軍，慌張張出兵迎敵。打了幾個小規模的戰鬥，竟還連連獲勝。胡宗南正彷徨間，土肥原卻潰兵而去，把個立功的機會送給了胡宗南。果然胡宗南大肆宣傳戰果，說自己挽救了豫西和中原危局，還大力嘉獎參戰部隊官兵。不久蔣介石把陳誠調任軍政部部長，晉升胡宗南為司令長官，胡宗南還獲得勝利勳章一枚，之後又當選為國民黨中央委員。
1945年8月，日本宣布無條件投降，胡宗南乘機搶奪勝利果實，擴大自己的力量，占據更大的地盤。不久他的兵力達40萬人，勢力遍及中原及西北諸省以至新疆。一時除陝甘寧邊區外，整個中國西北部都成為他的地盤，胡宗南成為名副其實的“西北王”。從此，胡宗南在西北實行血腥統治，設有兩座公開的監獄，一座是西安青年勞動營（又叫西安集中營），關押愛國者和進步青年，一座是西北特種拘留所，則專門拘禁共產黨員和革命人士以及愛國知名人士。另外，他還設有一所內部監獄，名為“長官部侍勤隊”，專門關押部隊中持不同政見的中高級將領和重要人犯。此外他還建立了四所學校，培訓自己的親信。他在身邊又成立鐵血團，主要成員都是他的骨幹親信，他令他們歃血為盟，結為生死弟兄。胡宗南規定鐵血團的任務是：平時考查軍官思想言行，戰時執行督戰任務。這樣就把鐵血團變成了一個憲兵性質的胡氏組織，為其無條件賣命。他還將勢力延伸到外地，在上海、重慶、寶雞、蘭州等地都有他的特使或大使，為其效命。他的行動又深得蔣介石的賞識，甚至把自己的二兒子蔣緯國送到胡的身邊，讓其培養。
1946年，蔣介石對解放區發動了全麵進攻，曾兩次電召胡宗南到南京研究對策，並策劃了一個戰略行動，即“吸引陝甘寧邊區主力於隴東決戰趁機襲擊延安”。9月下旬，胡宗南部聯合閻錫山部進犯我晉南解放區，其第1師第1旅進至浮山、臨汾間被我陳庚所部全殲，旅長黃正誠被活捉；第48旅也兵敗合水，旅長何奇被擊斃。胡宗南氣得顧不得延安戰局，慌忙收兵，並拚湊出一個第1旅來掩人耳目。
1947年3月，蔣介石嚴令胡宗南部奪取延安，胡宗南隻得由西安抵達洛川召開進攻延安的軍事會議。會議最後策定：以第1軍為右翼率三個師由宜川經臨真鎮、金盆灣、南泥灣向延安進軍；第29軍為左翼，配以重炮、坦克，由洛川沿成榆公路向延安逼近；通報甘肅、青海、寧夏的“馬家軍”，命其派兵向慶陽、合水附近進擊，支持胡軍北進。布置完畢，胡宗南對蔣介石誇下海口：“三日內拿下延安，向校長、向全國、也向全世界報┙藎 …”3月11日清晨，胡部按計劃進軍，但此時解放軍早已完成了堅壁清野工作，胡軍各部進入解放區時，因地形不熟而常遭伏擊。胡宗南命令前衛部隊占領一個陣地後，掩護主力前進，主力再分前鋒、後衛，迭次掩護前進。這樣部隊前進緩慢，至19日，中共中央和人民解放軍總部以及邊區軍民已全部撤出延安，隻剩一座空城留給了胡宗南。胡的先頭部隊陳武的第90師這時已接近延安，但是胡宗南為了掩蓋他的第1師第1旅在進攻晉南時被全殲的真相，急令第90師原地待命，而把重新拚湊起來的第1旅調上來，冒充天下第一的王牌旅，讓其搶先占領了延安，一時氣得陳武大罵不已。上午9時左右，第1師從後麵趕來，雙方部隊在一條羊腸小道上擁擠不堪，如同敗兵爭路，又像勝軍搶功。見此狀，陳武喟然長歎：“胡宗南啊胡宗南，我看你隻配當個排長！今天要是有一支敵軍反擊我們，那才是延安城下的一大軍事笑話了！”胡宗南部進入延安後，隨即捏造戰功上報國防部：“我軍經七晝夜的激戰，第1旅終於於19日晨占領延安，是役俘虜敵5萬餘，繳獲武器彈藥無數……”搞得南京、上海的中外記者蜂擁而至西安，要參觀戰績，胡宗南就搞了個假的“戰績陳列室”和“戰俘管理處”，把第27師的士兵混合編成俘虜隊，加以訓練，規定了一套“戰俘對答”來應付新聞記者。為了堵士兵的口，參觀期間，每人發大洋10元，以示慰勞。此舉讓蔣介石信以為真，還對胡大加稱讚，並獎給胡宗南一枚二等大綬雲麾勳章，將胡宗南晉升為中將加上將銜。
戰爭仍在繼續，胡宗南在延安找不到解放軍的主力，幾十萬大軍如無頭蒼蠅四處碰壁，胡也不好向蔣介石交差。於是他主觀認為解放軍主力在安寨以東到蟠龍以西地區，決定在此地區與解放軍決戰。3月25日，胡宗南直接指揮的第1師第31旅剛進到青化砭，突然被解放軍包圍，幾小時後，全旅覆滅，旅長李紀雲被俘，胡嚇得急令撤兵回到延安。神色稍定，他又采取集中兵力對延安東北方向進行大掃蕩，調來兩個軍企圖一舉蕩平延川、清澗地區。幾天之後毫無所獲。4月1日，他令部隊向西邊的瓦窯堡、永坪之線進發。可是在10餘天裏，胡部被解放軍的小分隊牽著牛鼻子在山裏亂轉，搞得全軍精疲力竭，官兵也怨聲載道。之後胡再次出兵掃蕩未果，還在16日與解放軍的一次戰鬥中把第135旅送進了中共軍隊伏擊圈，羊馬河一戰，國民黨4000餘士卒灰飛煙滅，敵軍旅長麥宗禹成為階下之囚。解放軍的主力沒有發現，而自己的主力卻被殲了不少。至此，胡宗南仍不死心，他決心要在延安與解放軍的主力決一死戰。又一次錯誤地認為解放軍會北撤後東渡黃河。解放軍利用這一機會，將計就計，以兩個旅的兵力佯渡黃河，並在黃河沿岸集中大批船隻，以迷惑胡宗南。果然胡宗南從空軍處得到情報，急調精銳部隊向綏德挺進，企圖將解放軍壓縮在成渝公路以東黃河以西地區，促我軍決戰，或者逼我軍東渡黃河；將第167旅留守蟠龍鎮，以保證後方的補給和延安及成渝公路的安全。28日，在進軍途中的敵第90師的先頭旅發現解放軍主力正在向蟠龍鎮運動，估計是攻打蟠龍的，忙將情報送到師長陳武處，陳武因記恨胡宗南把他占領延安的首功讓給了第1旅，就壓了情報不傳。不久，解放軍真的攻打了蟠龍鎮，胡宗南急令全軍速返，以解蟠龍之圍。當援軍在5月8日趕到蟠龍時，第167旅已於昨日被殲，旅長李昆崗被俘，胡在後方基地的大量軍火、糧草、騾馬全數落入解放軍手中。
8月6日，解放軍為調動胡部力北上，圍攻榆林，胡宗南果然調了十來個旅北援榆林，12日，解放軍撤出戰鬥，集結於沙家店西北地區待機。胡命令所部迅速追擊。22日，胡部整編第36師主力進至沙家店附近，被解放軍圍殲，師長潛逃，大部官兵被俘。而在黃河邊上的解放軍陳謝兵團南渡黃河，出擊豫西，直搗陝西潼關，威脅西安。這樣胡宗南不得不將主力部隊撤回延安，而這一舉又使守在清澗的整編第76師成了孤軍，讓解放軍又鑽了一個空子，10月4日，解放軍猛攻清澗，激戰一周後，全殲該師於城下，生擒敵師長廖昴。至此，胡宗南已無心戀戰，遂將主力撤到延安以南休整，把指揮所遷至西安，讓劉戡駐守延安。
1948年2月下旬，關中咽喉之地宜川突然被解放軍的重兵包圍，守軍旅長張漢初急電胡宗南求援，胡令劉戡率部前往，劉戡奉令親率第29軍增援。行軍半途，劉戡的先頭旅發現兩翼有解放軍正在接近，有包圍之勢，劉戡立即請示胡宗南，欲先打退圍軍之後再去增援宜川。胡卻認為解放軍沒有那多的兵力，能吃下他的一個軍，加上宜川當時外圍已被攻破，急待援兵，遂令劉部繼續前進，向宜川靠近。結果當天黃昏，第29軍行至瓦子街時，被解放軍重兵圍攻之，激戰兩天後，全軍覆沒，軍長劉戡拾起一枚手榴彈自炸身亡。胡宗南這下心中誠惶誠恐了，連電南京要求撤職請罪，蔣介石頗為震怒，即刻將胡宗南撤職留任，將參謀長盛文則撤職查辦，送南京候審。
3月5日，我西北野戰軍乘勝包圍了胡宗南在洛川的守軍，胡宗南急調豫西五個師組成第5兵團增援，遂解洛川之圍。4月，胡宗南發現我軍有攻打寶雞之舉，又令第5兵團向寶雞進發，並令馬步芳部向長武、亭口合兵，同時撤回孤懸在幾百裏外的延安守軍整編第17師，南下與洛川之兵會合。於是，延安被我軍解放。
1949年5月19日，我軍突破西安涇河南岸的胡軍防線，胡宗南見大勢已去，老巢將傾，於是放棄西安，當天乘汽車逃至寶雞。次日，西安解放。7月，寶雞被克，胡率部慌忙逃至漢中，以秦嶺為屏障與人民解放軍對峙，“西北王”的光環從此失去，僅以三個兵團在陝南苦撐，為即將滅亡的蔣介石集團賣命。這時周恩來為了爭取胡宗南起義，而把胡公冕從上海請到西安，要他派人潛入漢中，做胡宗南的策反工作。胡宗南於是三次與我策反人員秘密會麵，在第三次與解放軍代表會麵時，聽到代表說：“胡公冕先生說了，你堅持與人民為敵，罪惡就大；你回到人民懷抱，功勞也大。”不禁掩麵而泣，說：“士為知己者死！我不能不想想校長，不能對不起……對不起校長哇！……”大有何去何從不能自決之意。不料正在這時，宋希濂由鄂西退入四川後，手下尚有20萬人，他悄悄飛至漢中與胡宗南密謀，動員他同去雲南緬甸邊境，以求一生。“不然兵敗如山倒，你我二人不是死就是被俘”。胡聽後心有所動，激動地喊起來：“隻要校長批準，那我們這兩支部隊就有救了！”接著，美國共和黨參議員諾蘭也來到漢中，許諾說隻要胡宗南的三個兵團在大陸保存下來，美國就會給他們提供軍事援助。胡宗南這下下了決心了，馬上將解放軍代表關了起來，打算與宋希濂率部轉進滇緬。到了8月，蔣介石從台灣飛到重慶，來部署西南的軍事防務，力圖挽救這半壁江山。胡、宋二人抓住這個機會來到重慶，麵呈轉軍滇緬的計劃。然而蔣介石斷然否定了他們的計劃，當二人再次進諫時，蔣嚴辭訓斥二人，並說：“你們隻要堅持六個月，第三次世界大戰就會爆發，北平、金陵、上海，又是我們的。”這樣，胡宗南南逃的夢破滅了。一回到漢中，胡宗南就將自己關在房間裏不出來，暗發牢騷，破口大罵蔣介石老糊塗，毀了他幾十萬大軍。