全歼黄百韬兵团
黄百韬兵团是刘峙集团中薄弱而又要害的一翼，因此歼灭该敌是淮海战役开始时的重心。淮海战役之前，华东野战军在中原野战军的配合下，激战8昼夜，于1948年9月24日攻克拥重兵10万、工事坚固的省会城市济南，开创了人民解放军夺取大城市的先例。1948年11月6日淮海战役打响后，黄百韬兵团沿陇海铁路西撤，华东野战军展开勇猛追堵，迅速将其包围在碾庄圩地区。
11月8日，国民党军第三“绥靖”区副司令官何基沣、张克侠率所部2.3万人起义，为华东野战军迅速截住黄百韬兵团，并阻击徐州东援之敌创造了条件。经过10多天激战，至22日，全歼黄百韬兵团，兵团司令官黄百韬自杀身亡。
围歼黄维兵团
黄维兵团是国民党军的精锐部队之一，也是蒋介石赖以解徐州之围的一张王牌。当时它由平汉路远道赶来增援，孤军突出。中原野战军实行诱敌深入，当该兵团进入预设的袋形阵地时，全线猛烈出击，于1948年11月25日将其合围在双堆集地区。蒋介石为了保存兵力，决定放弃徐州。11月30日晚，杜聿明集团仓皇西逃，12月4日被华东野战军合围。蒋介石又调李延年、刘汝明两兵团北进增援徐蚌战场。为了保持主动，总前委决定吃一个（黄维兵团）、挟一个（杜聿明集团）、看一个（李延年、刘汝明两兵团）的方针，先歼灭黄维兵团。从12月13日激战至15日，全歼黄维兵团10万多人，生俘兵团司令官黄维。
歼灭杜聿明集团支前“功劳车”
杜聿明集团被围于陈官庄及其附近地区，全军覆灭已成定局。此时，平津战役已经开始。为了不使蒋介石迅速决策海运平津之敌南下，中央军委指示，暂缓攻击杜聿明集团，并对敌展开政治攻势。但杜聿明等拒绝投降。1949年1月6日，华东野战军对其发起总攻，10日全歼邱清泉、李弥两兵团，生俘杜聿明，击毙兵团司令邱清泉。淮海战役胜利结束。