辽沈战役分为三个作战阶段:

　　第一阶段(9月12日至10月19日)，攻克锦州，和平解放长春。1948年9月12日，辽沈战役开始。东北野战军在辽宁省义县至河北省滦县300余公里战线上向国民党军发起进攻。至10月1日，切断了北宁路，孤立了锦州。

　　蒋介石为解锦州之危，组成东进和西进兵团，从锦西、葫芦岛和沈阳地区东西对进，增援锦州。东北野战军根据中央军委关于迅速攻取锦州的指示，确定了攻锦打援的整个兵力部署:以2个纵队另2个独立师位塔山地区，阻击东进兵团；以6个纵队共16个师计25万人攻击锦州；以1个纵队主力为战役总预备队；以4个纵队共14个师位彰武、新立屯地区，阻击西进兵团；以11个独立师、1个骑兵师围困长春。10月14日，攻锦集团发起总攻。经过31小时激战，于15日攻克锦州，全歼守军10万余人，俘范汉杰及第6兵团司令官卢浚泉等，完全封闭了东北国民党军从陆上撤向关内的大门。在锦州攻坚战的同时，南北两线阻援部队分别采取坚守防御和运动防御，粉碎了国民党军东进兵团和西进兵团增援锦州的图谋。在南线坚守核心阵地塔山的第4纵队第12师第34团，以“人在阵地在”的英雄气概，面对十倍于己的敌人陆海空立体进攻，鏖战6昼夜，歼敌6000余人，创造了野战阵地坚守防御的光辉范例。战后，该团被授予“塔山英雄团”的荣誉称号。锦州被克后，困守长春的国民党军第60军军长曾泽生，在东北野战军强大的军事压力和政治争取下，于10月17日率所部2.6万余人起义。21日，长春宣告和平解放。

　　第二阶段(10月20日至28日)，辽西会战，围歼西进兵团。10月18日，蒋介石飞赴沈阳部署“总退却”，严令西进兵团继续前进，在东进兵团配合下重占锦州。19日，东北野战军领导人决定采取诱敌深入打大歼灭战的方针，在辽西地区围歼西进兵团。东北野战军10个纵队在黑山、大虎山以东，饶阳河以西，无梁殿以南，魏家窝棚以北约120平方公里的地区内，对西进兵团展开大规模围歼战，各部大胆穿插，分割围歼。至28日拂晓，辽西围歼战胜利结束。

　　第三阶段(10月29日至11月2日)，攻占沈阳、营口，解放东北全境。从10月29日起，东北野战军乘胜东进，先后解放新民、抚顺、辽阳、鞍山、海城等沈阳外围据点。11月2日，东北最大的重工业城市沈阳宣告解放，守军13万余人全部被歼。同日，解放营口。辽沈战役胜利结束。9日，锦西、葫芦岛地区之敌从海上撤至关内。至此，东北全境解放。

　　辽沈战役历时52天，歼灭东北“剿总”及所属4个兵团部、11个军部、36个整师及地方部队计47.2万人，俘国民党军少将以上军官186名。东北野战军伤亡6.9万余人，炮兵司令员朱瑞在战役中牺牲。辽沈战役的胜利，使东北野战军成为一支强大的战略机动力量，东北解放区成为巩固的战略后方。连同这一时期全国其他战场上的胜利，中国军事形势出现新的转折，人民解放军不但在质量上早已占有优势，而且在数量上也已占有优势，这是中国革命的成功已经迫近的标志。