解放戰爭進入第三年，敵我力量的對比及戰爭形勢，出現了重大變化。到1948年秋，解放軍已發展到280萬人，其中野戰軍149萬人。全軍經過戰爭的鍛煉，新式整軍運動和政治、經濟、軍事民主運動，軍事技術和政治覺悟大大提高；改善了裝備，組成了炮兵和工兵，提高了攻堅能力，取得了打陣地戰的經驗。解放區相繼連成一片，麵積達2355萬平方公裏，占全國總麵積的25%。人口16800萬，占全國總人口的37%，解放區可以聯合作戰，形成對國民黨軍的包圍；解放區內基本完成了土地改革，後方鞏固，翻身農民革命積極性空前高漲，努力生產，支援前線，為戰略決戰奠定了良好的基礎。在這種形勢下，1948年7月14日，中共中央軍委規定解放戰爭第三年殲敵正規軍128個旅（師）左右，把戰爭繼續擴大和深入到國民黨統治區，為此，要求全軍在第三年準備打更大規模的殲滅戰，仍然全部在長江以北和華北、東北作戰。
而這時，國民黨軍已下降到365萬人，由於大批部隊擔任守備任務，可用於第一線的兵力僅有170萬，雖然還統治著全國的四分之三地區和三分之二的人口，但是由於四麵楚歌，在政治上已經極端的孤立。國民黨軍隊不得不放棄“全麵防禦”而進行所謂的“重點防禦”。
解放軍與國民黨軍進行戰略決戰的時機已經成熟。就在這個時候，國民黨於1948年8月，在南京召開軍事會議，確定了“撤退東北，鞏固華北，確保華中，經營華南”，堅持沈陽到10月底，以觀時局發展，原則上不放棄沈陽，同時亦作撤退準備的作戰方針。
1948年8月，國民黨軍被迫采取重點防禦後，以第二綏靖區部隊11萬餘人守備戰略要地濟南，並準備以徐州地區17萬兵力隨時北援。
解放軍華東野戰軍，采取“攻濟打援”的方針，以7個縱隊和14萬地方武裝攻打濟南，以8個縱隊（含中原野戰軍1個縱隊）共18萬人，準備阻擊徐州援敵。1948年9月16日晚，解放軍發起對濟南總攻擊，激戰8晝夜，於24日攻克濟南，除國民黨政府整編第九十六軍軍長吳化文率部起義外，全殲守敵10萬餘人，俘第二綏靖區司令官王耀武、副司令牟仲衍。濟南戰役揭開了戰略決戰的序幕。
遼沈戰役
中共中央對戰爭的形勢做了科學的分析，決戰的方向首先指向東北戰場。東北戰場解放軍主力有70萬人，國民黨軍衛立煌集團共有55萬人（其中正規軍48萬人）分別收縮在長春、沈陽和錦州3個孤立的地區。中共中央和毛澤東從全國戰局出發，為遼沈戰役製定了主力部隊南下北寧線（今京沈鐵路），攻克錦州，封閉國民黨在東北，“關門打狗”的戰略方針。1948年9月12日，東北野戰軍先頭部隊到達北寧線，會同南線部隊，開始包圍綏中、光城、義縣，遼沈戰役正式打響。10月1日，全殲義縣、興城、綏中之敵，主力部隊包圍錦州。蔣介石急忙從華北、山東海運來7個師，加上錦西、葫蘆島守敵4個師，組成東進兵團，10月10日，攻打解放軍的塔山陣地。
解放軍阻擊部隊經過6晝夜的浴血奮戰，勝利完成了塔山阻擊戰的任務；蔣介石又急令駐沈陽的廖耀湘第九兵團11個師及3個旅兵力，組成西進兵團，馳援錦州，被阻擊於黑山、大虎山地區不得前進。14日，東北野戰軍對錦州發起總攻，激戰31小時，全殲守敵，俘東北“剿總”副司令範漢傑、第六兵團司令盧浚泉以下10萬餘人。17日，被圍困在長春的國民黨六十軍的26萬人，在軍長曾澤生率領下起義：19日，東北“剿總”副司令鄭洞國率領其餘守軍投誠，長春宣告解放，遼沈戰役第一階段結束。東北野戰軍攻克錦州後，回師北上，於10月26日，在黑山、大虎山、新民等地包圍了廖耀湘兵團，激戰2天1夜，全殲國民黨軍10萬餘人，俘兵團司令廖耀湘、軍長李濤、白鳳武、鄭廷笈等。遼沈戰役第二階段結束。東北野戰軍乘勝前進，於11月2日，解放沈陽，第八兵團司令周福成被迫投降，國民黨軍249萬餘人被殲。營口52軍殘敵1萬餘人入海逃跑，11月2日，解放營口，遼沈戰役第三階段勝利結束。
遼沈戰役前後曆時52天，殲敵47萬餘人，解放了東北全境，並取得了大規模殲敵的經驗；獲得了具有一定工農業基礎的大後方；為解放華北、全中國準備了條件。遼沈戰役的勝利，使人民解放軍的發展進入了一個新的轉折點。為了適應戰略決戰的形勢，1948年11月1日，中共中央軍委根據“九月會議”的決定，把原各大戰略區的部隊劃分為野戰部隊、地方部隊和遊擊隊3類。隨後，西北、中原、華東、東北野戰軍，分別改為第一、第二、第三、第四野戰軍，華北野戰軍直屬總部。
淮海戰役
英勇的解放軍為了消滅國民黨南線主力軍，造成進軍江南的條件，繼遼沈戰役之後，立即進行淮海戰役。戰役前，集結在淮海地區的國民黨軍隊有徐州“剿總”司令官劉峙、副司令杜聿明指揮下的4個兵團和3個綏靖區部隊，以後又由華中調來增援的1個兵團，共80萬人。解放軍華東野戰軍16個縱隊、中原野戰軍7個縱隊及中原、華東、華北一部分地方武裝60餘萬人。中共中央決定由鄧小平、劉伯承、陳毅、粟裕、譚震林組成總前委，鄧小平為書記，統籌和領導淮海戰役。淮海戰役是在以徐州為中心，東起海州，西以商丘，北起臨城（今薛城），南達淮河的廣大地區展開的。遵照中共中央和毛澤東的指示，在廣大人民的支援下，於1948年1月6日，發起一次具有決定性的決戰。