十一月十五日夜，中原野戰軍攻占宿縣，殲敵一個師，切斷了敵徐州與蚌埠間的聯係，完成了對徐州的戰略包圍。黨中央考慮到此役是南線空前的大戰役，戰役的勝利，不但長江以北局麵大定，即全國局麵亦可基本上解決。因此十六日決定，由劉伯承、陳毅、鄧小平、粟裕、譚震林組成淮海戰役總前委，以劉伯承、陳毅、鄧小平為常委，鄧小平為書記，統籌華東、中原及冀魯豫地區前後方的一切事宜。十一月十二日，我軍對敵第7兵團展開猛攻，二十日攻占碾莊，二十二日全殲第7兵團，擊斃貢百韜。徐州東援之敵遭我頑強阻擊，每日隻能前進一至二公裏，由確山趕來增援的敵第12兵團十一個師，遭到中原野戰軍阻擊，也隻進到澮河以南的趙集附近。敵第7兵團被殲後，蔣介石決定以徐州的第2、第16兵團，蚌埠的第6、第8兵團及第12兵團三路會攻宿縣，企圖打通徐蚌間的聯係，把徐州之敵撤走，因此，敵第12兵團繼續向徐州方向推進。總前委決房集中中原野戰軍全部圍殲敵第12兵團，華東野戰軍組成北、南兩個作戰集團分別阻擊徐州、蚌埠之敵，並以一部作為中原戰軍圍殲敵第12兵團的預備隊。十一月二十五日，敵第12兵團十二萬人被我中原野戰軍七個縱隊包圍在宿縣西南之雙堆集地區。敵第12兵團被圍後，蔣介石見其突圍不成，徐州、蚌埠增援無望，遂一麵令劉峙到蚌埠督令第6、第8兵團再次北援，一麵令杜聿明率第2、第13、第16兵團放棄徐州，繞道永城南下，企圖側擊我中原野戰軍。解第12兵團之圍後共同南逃。毛澤東對徐州敵軍柯能突圍早有預見，並指示華東野戰軍預作準備。十一月三十日，徐州杜聿明集團約三十萬人，向永城方向逃竄。我華東野戰軍即以十一個縱隊全力追擊，十二月四日，將該敵全部包圍在永城東北之陳官莊地區。第6兵團自行突圍，被我消滅。第2、第13兩兵團即就地轉入防禦。我軍同時包圍了敵兩個集團，蚌埠之敵仍企圖北上救援。總前委采取了“吃一個（黃維），挾一個（杜聿明），看一個（李延年、劉汝明）”的方針，以中原野戰軍六個縱隊及華東野戰軍各一個縱隊阻擊由蚌埠再次北援之敵第6兵團，以華東野戰軍兩個縱隊為總預備隊。十二日我軍對敵第12兵團發起總攻，至十五日將敵全殲，生俘黃維。敵第6兵團北援被阻，當獲悉第12兵團被殲後，連夜逃回蚌埠。此時，平津戰役已經勝利展開，為了不使蔣介石迅速決策海運平津諸敵南下，中央軍委，對杜聿明集團暫緩攻擊。著淮海前線全軍進行戰場休整，並對敵軍開展政治攻勢，做好攻擊準備。十二月十七日，毛澤東寫了“敦促杜聿明等投降書”。但杜聿明等拒絕投降。十二月下旬，東北野戰軍和華北軍區第2、第3兵團已將傅作義集團分割包圍在平津、平張線上。華東我軍遂於一月六日對杜聿明集團發起總攻，至十日將敵全殲，生浮杜聿明，擊斃邱清泉，淮海戰投勝利結束。淮海戰役曆時六十六天，殲滅了國民黨在華東、中原戰場的五十六個師五十五萬人，使敵人的長江防線和統治中心京、滬地區，直接暴露在我軍麵前。淮海戰役結束後，淮河以南的敵人倉惶南逃。華東野戰軍第6、第7、第8、第13縱隊分路南下，解放了江淮間廣大地區，前出到長江北岸，為爾後的渡江戰役創造了條件。