徐向前指示：“建議你們在敵可能反撲地區，預先布置秘密的短兵火力，誘敵出擊，待敵接近至數十米，突然給以殺傷。結合步兵小部隊的反突擊，予以殲滅性打擊。”
徐向前還強調指出：“要克服指戰員怕做工事的心理，可提出‘多流汗，少流血’的鼓動口號。”可見，徐向前指揮戰鬥可謂是認真細心到一絲不苟。
正當晉冀魯豫野戰軍準備發動總攻之際，胡宗南將原擬調隴海路南的鍾鬆部第三十六師的4個旅突然撤回，北渡黃河，增援運城。
中央軍委和徐向前等立即根據敵情變化，緊急命令攻城主力部隊主動撤圍，開至平陸杜馬一帶打援。
由於這一地區溝深橫列，對部隊運動作戰不利，以致我軍未能全殲這股援敵，使其一部竄進運城與守敵會合；運城守敵又破壞了我軍原來的攻城陣地，掠去了我們掩蓋工事用的門板，部隊士氣頗受影響。
就在這個時候，毛澤東和中央軍委電示：攻運未克，打援又未全殲，在指戰員中引起一時情緒不好是很自然的。但我軍精神很好，一次兩次仗未打好並不要緊，隻要你們虛心研究經驗，許多勝仗就在後頭。望將此意向指戰員解釋。
徐向前也致電鼓勵：“運城雖未攻克，但對部隊鍛煉甚大。”
運城前線負責人向部隊轉達了毛澤東和徐向前副司令員的指示，廣大指戰員備受鼓舞，強烈要求三打運城。
第三次攻打運城的部署，是12月初研究的。
當時恰逢王震率西北第二縱隊抵達晉南，休整待命。徐向前認為這是一支生力軍。遂與王震商量，請該部參戰，王震欣然同意。
12月1日，王新亭和王震從運城前線專程到晉冀魯豫軍區駐地河北省武安縣冶陶鎮，同徐向前等首長一起商討了最後攻取運城的作戰方案：攻城任務由第八縱隊和第二縱隊主力擔任，其餘部隊置於黃河北岸和東岸的要點，準備打擊來援之敵；先掃清外圍據點，後集中攻城，主攻方向放在城西與城北。
12月3日，攻運方案由徐向前、滕代遠、薄一波電呈中央。
4日，毛澤東複電：“同意你們打運城。王震縱隊應位於黃河北岸要點，確實保證河南之敵不能北渡，方有把握，否則，敵必增援，攻運仍無把握。”
此時，徐向前正在冶陶參加晉冀魯豫中央局召開的土地改革會議，無法親臨前線，便組建了晉冀魯豫軍區運城前線指揮部，司令員王新亭，政委王震，負責統一指揮各參戰部隊。
12月17日夜，攻城開始。天正下雪，寒氣逼人。部隊冒雪破堡，橫掃敵外圍據點。
城內外的守敵有胡宗南、閻錫山部及土頑一部，共13000人，他們重新修複了上次被我軍摧毀的明碉暗堡，憑借優勢火力，構成東、西、南、北四大護城陣地，頑強抵抗。
這時，胡宗南部4個旅集結在黃河南岸陝州至潼關一線，企圖渡河增援。我軍如不迅速攻克運城，全殲守敵，勢必功虧一簣。
24日，徐向前命令前線指揮部提前發起總攻。
1947年12月25日，人民解放軍再一次發起進攻，決心要奪下運城。
此時國民黨軍隊也擺出了頑抗到底的態勢。攻城一開始，雙方都投入了大量的兵力，寒冷的空氣裏四處彌漫著硝煙，戰鬥進行的異常艱苦，人民解放軍每前進一步都要付出血的代價。
一天，兩天，三天，戰鬥一直持續著。敵人的第一道、第二道防線先後被人民解放軍突破，大勢已去的國民黨軍還在憑借著運城城牆這道防線做著最後的抵抗。久攻不下，部隊情緒波動很大，有人甚至認為敵人頑強難打。就在這個關鍵時候，徐向前向前線指揮部下達了“堅持最後5分鍾”的命令：必須牢記一條：當你是最嚴重、最困難的時候，也是敵人最嚴重、最困難的時候，常常是你因困難而決心發生動搖的時候，恰恰正是敵人對勝利已感到絕望的時候。這種時機是最緊要的關頭，這種時機決定於何方能堅持。何方能熬過這最後的5分鍾，何方就能取得勝利。
因此，我們要堅持最後5分鍾。
“堅持最後5分鍾”，很快統一了前線指戰員的思想，鼓舞了他們的鬥誌和信心。經集思廣益，決定在一天內由第二十三旅在北門城牆根下完成坑道作業，采用坑道爆破辦法，辟開進城之路。
26日夜，風雪交加，寒氣襲人，劉明生等10位同誌爬進城壕，進入坑道點，開始挖洞。由於是凍土，磚頭瓦塊又多，用十字鎬刨，聲音太大，戰士們就索性用雙手刨，直刨得雙手鮮血直流，但毫無怨言，仍堅持刨，一捧一捧地把帶血的泥土捧出洞外。
就這樣，經過徹夜戰鬥，終於在拂曉前挖成了長5.5米、高1.5米的坑道和能容納3000千克炸藥的藥室，並用40分鍾完成了傳遞和裝藥的任務。
27日17時，總攻開始。
17時30分，隨著一聲巨響，老北門西側的城牆被炸開，第六十九團團長張國斌立即率領突擊隊衝入城內。
敵人猛醒之後，忙用猛烈的炮火封鎖住了突破口。先入城的突擊隊被敵人反包圍於突破口內。
在情況十分危急的時刻，王新亭和張祖諒親自跑到第二十三旅指揮部，命令黃定基旅長要不惜一切代價，再次打開突破口。
團政治處主任丁毅民，端著衝鋒槍，率領第二梯隊衝向突破口，入城的突擊隊又殺了個回馬槍，終於再一次撕開了突破口，這才使第八縱隊大部隊攻入城內。
同時，第二縱隊主力在城西南角架起了雲梯。這種梯子的下部裝有輪子，可直接推至城下，然後拉起梯架，高可達數丈，搭在城頭上，便可上城。
就是借助這種古老的登城器具，第二縱隊主力一舉登城成功，突破了敵人最後的防線，會同在運城老北門進行坑道爆破成功的第八縱隊一起夾擊，終於拿下了運城，全殲守敵13000餘人，俘殲閻係3個專署和16個流亡縣政府。
12月28日拂曉，運城宣告解放。
運城戰役勝利後，徐向前評價說：“攻堅殲滅戰，不僅動搖了山西境內敵人固守城市的信心，而且創造了我軍攻堅城市的寶貴經驗。部隊經過艱苦作戰，在戰鬥意誌、戰術思想、戰鬥作風等方麵，都得到鍛煉和提高，從而為下一個戰役——攻堅臨汾，創造了有利條件。”
臨汾戰役
1948年春天，山西解放戰場形勢喜人，運城攻克後，整個晉南隻剩臨汾一座孤城為敵人盤踞。臨汾素有“臥牛城”之稱，為曆史上著名的軍事重鎮。
臨汾西靠汾河無險，東臨同蒲鐵路，北麵、南麵均是一望無際的平原，易守難攻，是南同蒲鐵路的咽喉，戰略地位十分重要。拔除這個據點，對當時配合西北戰場的作戰，孤立晉中、太原的守敵，有著重要意義。
於是，時任晉冀魯豫軍區第一副司令員的徐向前提出部隊先在翼城地區集中整訓，待開春後攻堅臨汾的計劃，報請中央軍委和劉伯承司令員批準。
2月18日，毛澤東和中央軍委複示：“完全讚成先作攻堅戰術訓練待解凍後再打臨汾，隻要攻克臨汾就是對彭（德懷）張（宗遜）的大幫助。”
1948年2月3日，為了拔除國民黨軍在晉南的最後一個據點，解放晉南全部地區，以利於爾後在晉中地區作戰，並策應中原和西北戰場的作戰，晉冀魯豫軍區決定組成前方指揮所，由軍區第一副司令員徐向前任前方指揮所司令員，統一指揮第八、第十三縱隊及太嶽軍區、晉綏之呂梁軍區各一部共53000人，實施攻打臨汾的作戰任務，戰役預定於3月10發起。
臨汾古城內高外低，依地形建在一個大土丘上，城牆基部最厚處有30餘米，牆麵如牛背，傾斜向上，高達14米，頂上有10米寬，城牆周長近10千米。臨汾城西傍汾河、東、南、北三麵均為開闊地，從遠處看去，宛如伏在汾河岸邊的一頭牛，地形易守難攻。
日軍侵占臨汾期間，在這裏修築了堅固的工事。日軍投降後，進占臨汾的閻錫山、胡宗南部對臨汾城內外的防禦工事又進行了增修和加固。
依托村莊、高地、碉堡、壕溝，組成了4道環形防線，再加上敵人周圍布置有碉堡、集團工事、鐵絲網、暗道、鹿砦、地雷等多種防禦設施，構成了完整的防禦體係。另外，城裏與城外還有暗道相通，直至防禦前沿。
1948年2月，駐守臨汾的敵軍，計有閻軍20000多人，國民黨中央軍3000多人，統由閻軍首領梁培璜指揮，負隅頑抗。
他們曾揚言“臨汾牢不可破”。閻錫山也數次電告梁培璜“死守臨汾”，“不得放棄”，大有與我軍繼續較量、長期固守之勢。因此，臨汾戰役是一場更加艱苦激烈的攻堅戰。
為攻克臨汾做好物資準備，專門組成了臨時後勤司令部，由太嶽行署副主任裴麗生任司令員。調集了充足的武器、彈藥、糧食、藥品等戰略物資。
一切準備落實後，徐向前召開了團以上的指揮員會議，親自動員、部署。他首先分析了敵我雙方的兵力對比，我們是10對1，占絕對優勢；其次講了臨汾之敵被我軍包圍日久，物資供應不足，糧食、彈藥除用飛機空投外，沒有任何其他來源；最後分析了我軍大兵壓境，敵軍士氣不振，守孤城並無信心，再加上國民黨中央軍與閻錫山軍矛盾很深。
徐向前強調指出；“我們在盡可能減少傷亡的情況下攻克臨汾是有把握的，大家必須具有堅強的信心和毫不鬆懈的戰鬥意誌。”
3月5日，徐向前從破譯的電報中得知，胡宗南為挽救其西北戰場的頹勢，意欲將其第三十旅主力從臨汾空運至西安，以增兵洛川。
為了抑留該敵，阻其空運，配合西北戰場作戰，徐向前決定於3月7日提前臨汾戰役。
7日晚，第八縱隊第二十四旅以炮火封鎖了臨汾城南的飛機場，擊毀運輸機兩架，打破了胡宗南的空運計劃。與此同時，各參戰部隊也展開了激烈的臨汾城外圍攻堅戰。
進攻重點應放在什麽地方呢？當時仔細地觀察並分析了地形：城西邊是汾河，不好用兵；南麵和北麵是平原，無掩護物；東麵是同蒲鐵路，有臨汾車站和站內的幾十節破車皮可作為掩護，我軍在隱蔽下好運動兵力，最後決定先攻東關。
而臨汾守敵也非常清楚，如果東關失守，臨汾城即失掉屏障，勢難防禦。因此敵人也把東關作為防禦重點，增兵加防，這樣攻打東關就成了一場非常艱苦的戰役。
晉冀魯豫野戰軍出動了約10000人的兵力，先用大炮把東城打了好幾個缺口，敵人立即集中兵力用猛烈的炮火封鎖住缺口，使我軍不能進兵。
不得已，晉冀魯豫野戰軍將士在炮火掩護下，猛攻東關，傷亡200餘人，東關未克。這時，有些指揮員思想動搖，想改變主攻方向。
這個時候，可以說是勝負於一念之差的關鍵時刻。徐向前冷靜分析，權衡利弊，認為取勝的把握甚大，絕不能被暫時的困難和失利嚇破了膽。
徐向前又專門召集了團以上指揮員會議，強調指出：“不能改變主攻方向，必須拿下東關，這是攻城的關鍵，絕不能因為有犧牲而畏縮不前，這是軍事上不能允許的。”
徐向前說：“新的作戰部署要求，集中兵力，突擊一點，拿下東關，用‘土行孫戰術’，打破敵人的‘銅牆鐵壁’。”
所謂“土行孫戰術”，就是挖掘坑道。各攻擊部隊奉命即刻轉入隱蔽挖壕作業。10天以後，4條通向臨汾城防外壕的坑道挖好。
4月10日，第八縱隊第二十三旅被調過來攻擊東關。兩小時的火力準備之後，8000千克炸藥被點燃了，刹那間，整個關東磚石橫飛，火光衝天，臨汾城外壕被炸開兩處大缺口，東關終於被攻克。
至4月11日，野戰軍攻占了敵外圍主要據點，並以坑道爆破的戰法占領了東關，殲滅了防守東關的閻錫山第六十六師主力。
攻克東關之後，根據城牆高而厚的特點，不宜再采取登雲梯攻城的戰術。用炮火把幾十米厚的城牆打開缺口並不容易，使用炸藥又很難接近城牆。
據此，徐向前當機立斷，指示部隊在東關挖坑道，用地道直迫城牆底下，然後在城牆底下堆積大量炸藥，用這個辦法炸開城牆。
4月16日，在掃清外圍據點和完成了攻取臨汾城的作戰部署後，晉冀魯豫軍區各攻城部隊發起了進攻，與守軍展開了以挖掘坑道和破壞坑道為中心的激烈戰鬥。
可是挖地道也不是一件容易的事。挖地道必須隱蔽，要做到隱蔽，就要有足夠的掩護物。當時計算，必須籌集10萬塊門板。徐向前命令後勤司令部，在一個星期內完成籌集門板的重任，以應攻城挖壕的急需。
裴麗生召集臨汾專區各縣縣委書記和縣長開會，做了緊急動員。動員群眾獻出10萬塊門板，確是一項十分艱巨的任務。群眾思想有顧慮，主要怕門板支援了戰爭，家中不安全，又怕戰爭結束後，門板取不回來。
裴麗生決定對群眾進行深入的思想動員工作，並宣布政策如下：第一，門板一律用墨筆寫上某縣某區某村某人的姓名；第二，戰爭中門板如有損壞，由政府負擔政策上給以照顧或適當賠償，沒損壞的，原物歸主，不得亂拿。結果群眾在一個星期內就獻出門板12萬塊，集中運到臨汾前線。
即使這樣，野戰軍挖地道的行動也受到了敵人的反製。國民黨軍派出飛機日夜輪番轟炸進攻部隊的陣地，城內守軍的炮火也不斷轟擊挖掘坑道的攻擊部隊，並以對挖坑道的方式來破壞進攻部隊的坑道。
在守敵的反製作戰中，晉冀魯豫軍區部隊在城東一線挖掘的15條破城坑道以及環繞破城坑道兩側上方的40餘條掩護坑道，大部被毀。
經過一個月的爭奪與反爭奪、破壞與反破壞的激烈鬥爭，至5月16日，晉冀魯豫軍區進攻部隊終於成功地將兩條各110米長的破城坑道挖到了臨汾城下，並分別填裝了6200千克的黑色炸藥和3000多千克黃色炸藥。
一切準備就緒後，徐向前司令員決定在1948年5月17日下午爆破攻城。爆破之前，他又打電話給前敵指揮部，詳細詢問了攻城的準備情況，知道一切準備就緒。
5月17日下午，徐向前約裴麗生到總指揮部所在地看破城信號。這裏距臨汾城2500米，不用望遠鏡都可以看清臨汾城牆和我軍的活動。
下午15時整，我軍陣地上空先升起照明彈、信號彈，接著就是一聲巨雷般的轟鳴，古老的、高厚的、所謂牢不可破的臨汾城牆被炸開約60多米的缺口。
晉冀魯豫軍區攻城突擊部隊在炮火的掩護下，趁沙石騰空、煙霧彌漫的當兒迅速突入城內，經過7個半小時的激烈巷戰，全殲守敵。
一部分敵人從西門突圍渡汾河逃竄，被我軍事先埋伏在那裏的呂梁軍區阻擊部隊全部俘虜，敵軍總指揮梁培璜束手就擒。
在臨汾戰役即將取得勝利之際，徐向前在東山指揮部召開了作戰指揮員和後勤司令部會議，傳達了上級的指示，重申了三大紀律八項注意。
著重指出我軍進城後，必須嚴明紀律，不住民房，不進民屋，除少數部隊在城內維持秩序外，大軍全部撤到城外，繳獲的物資全部歸後勤司令部統一管理和分配，不論是幹部還是戰士均不得私拿戰利品，違者以軍法論處。根據中央指示，解放臨汾後不準農民到城裏抓逃亡地主，不準破壞工商業。
會議要求，以上幾點必須迅速地傳達到我軍全體將士，嚴格執行。
然後，在徐向前的率領下，晉冀魯豫野戰軍進駐臨汾。至此，臨汾戰役勝利結束。
臨汾戰役曆時72天，共殲敵25000人，其中俘閻錫山所部第六集團軍中將副司令兼晉南保安司令梁培璜以下18000人。
至此，晉南地區全部解放，呂梁、太嶽兩解放區連成一片。第八縱隊第二十三旅戰功卓著，晉冀魯豫軍區前指授予其“臨汾旅”稱號。
臨汾戰役中，徐向前親臨前線指揮，他不顧有病的身體，日夜堅守在作戰前線，以頑強的毅力和卓越的軍事指揮才能，帶領部隊，從1948年3月7日至5月17日，奮戰72天，終於將這座堅固的城池攻破。
1948年5月19日，中央軍委複電徐向前：“你這次以新成立之兵團，取得攻臨汾經驗，為繼續殲滅閻錫山據點開展勝利道路，望休整中總結這次戰役經驗。電告。”
1948年5月20日，黨中央致電表示祝賀。電報全文如下：徐向前，薄一波，滕代遠、賀龍、李井泉、周士第諸同誌及晉冀魯豫人民解放軍、晉綏人民解放軍全體同誌們：慶祝你們解放臨汾全殲閆胡守敵的偉大勝利，尚望繼續努力，為消滅全部敵軍，解放華北而奮鬥。
臨汾戰役結束後，緊張忙碌了3個多月的徐向前並未回後方休息，而是拖著病體，帶著前線指揮所的人員來到曾作戰過的地方，踏遍攻打過的據點廢墟，從外壕到內城牆，仔細查看，特別是對多次攻擊才奪取的據點反複研究，總結經驗，準備新的戰鬥。
晉中戰役
1948年5月20日，根據黨中央5月9日的決定，為適應解放戰爭由戰略防禦轉入戰略進攻的需要，晉察冀軍區與晉冀魯豫軍區合並組成華北軍區。
聶榮臻任司令員，薄一波任政治委員，徐向前任第一副司令員，滕代遠任第二副司令員，蕭克任第三副司令員，趙爾陸任參謀長，羅瑞卿任政治部主任，王世英任副參謀長，蔡樹藩任政治部副主任。
所屬華北野戰軍編為兩個兵團：第一兵團由晉冀魯豫軍區部隊組成，徐向前兼任司令員和政治委員，轄第八、第十三、第十第四縱隊；第二兵團由晉察冀野戰軍組成，楊得誌任司令員，羅瑞卿任第一政治委員，楊成武任第二政治委員，轄第二、第三、第四、第六縱隊。
軍區直轄第一、第七縱隊和炮兵第一、第二旅及華北軍政大學、冀中軍區、北嶽軍區、冀魯豫軍區、太行軍區、冀南軍區、太嶽軍區。全區部隊42萬餘人，民兵110萬餘人。
華北軍區建立後，下一步如何行動呢？徐向前思考著這個問題。這時，華北軍區第一兵團剛剛結束臨汾戰役，正麵臨著新的困難。
平原地區，柴火極缺。一個兵團的部隊，再加上為作戰保障的民工，有10萬多人，每日做飯燒水，至少需消耗15萬千克柴火。平原不同丘陵山地，老百姓燒柴都有困難，哪來如此多的柴火供應解放軍？燒柴問題不是小事，吃飯問題更是大事。
此時，各方也都知道徐向前部所處的困境，為此，有兩個戰略方麵都向中央提出請求，邀請徐向前部前往協助作戰。
一個是晉察冀軍區楊成武提出來的，他建議中央讓徐向前部進入河北，協同攻殲華北的傅作義集團；另一個是西北軍區彭德懷和習仲勳提出來的，他們建議中央讓徐向前部進入陝西，協同殲滅進攻陝北的胡宗南集團。
當時，呼聲最高的方案是，徐向前部渡過黃河，進入豫西、豫北，配合西北軍區野戰軍，徹底粉碎胡宗南對陝北的進攻。
對此，徐向前看得很清楚，這兩個方向都不需要協同。因此，根本就不去考慮協同作戰，而是經過深思熟慮，做出了解放山西全境的戰略決定。
然而，這個戰略構思的具體戰役部署，卻是由“保衛麥收”這句口號引發的。
在山西，晉中是產糧區，但這一帶一直有個民謠：小麥，小麥，你不要黃，黃了不夠交公糧。
抗日戰爭時期，日軍占領太原，每到麥收季節，總是出城搶糧。八路軍為保衛老百姓麥收，進行過緊張的鬥爭，對這一點，老百姓記憶猶新。
時近麥熟季節，晉中平川麥浪滾滾，豐收在望。保糧、搶糧、屯糧，“保衛晉中”，便成為閻錫山實行戰略防禦的關鍵所在。閻錫山深知，假如晉中一失，糧秣無繼，10多萬軍隊勢必陷入不戰自亂的窘境。
老百姓早就盼著解放軍來保護麥收，民謠也改唱成：麥子，麥子，你慢慢長，解放軍來了你再黃。
保衛麥收，是民意，也是華北軍區第一兵團需要解決的頭等大事。“保衛麥收”這句口號既是作戰任務，又是政治任務。
徐向前很清楚，“保衛麥收”必然與國民黨軍發生戰鬥。不過，黨中央和華北局考慮到華北軍區的實際困難，隻要求第一兵團首先殲敵一兩個師。
徐向前考慮再三，提出超額兩三倍的殲敵計劃，提交兵團作戰會議討論。
徐向前的理由很充足：第一，晉中戰役的目的，是為解放太原創造條件。應盡可能利用野戰的機會，誘敵決戰，消滅敵之有生力量。殲敵愈多，解放太原便愈加順利。
第二，敵人以4／5的兵力分散在晉中平原搶糧運糧，正給我們可乘之隙。我以60000之師北上，運動作戰，分兩次吃掉敵人4至6個師，完全有可能。部隊雖缺乏大兵團作戰經驗，但士氣旺，能吃苦，聽指揮，守紀律。關鍵在於計劃周密，指揮得當。
第三，山區群眾經過土改，支前積極性甚高。地方黨組織一二十萬民工支前，運送糧食、彈藥、燒柴，問題不大。晉中群眾對閻軍恨之入骨，也容易發動起來，保衛麥收，配合我軍作戰。
徐向前風趣地說：“我們打野戰，好比吃肉；攻城，好比啃骨頭。現在敵人為了搶糧，四麵出動，肥肉送上門來，我們不妨狠咬幾口，吃他幾個師，免得將來費時費力去攻堅城池，啃硬骨頭。這筆賬要算一算，有便宜就得賺哪。”
但那時部隊沒有打過大規模的運動戰，又確實疲勞，有人顧慮吃不掉敵人反被敵人吃掉，力主打敵一兩個師。戰前有爭議，是好事而不是壞事，可以幫助指揮員更縝密地去分析判斷情況，權衡利弊，定下決心。大家討論來討論去，未能取得一致認識。
徐向前想：當斷不斷，必誤大事，個別人的意見隻好再做個別工作。於是他堅定地說：“戰機緊迫，就按殲敵4至6個師的目標，進行戰役部署，錯了由我負責！”
在6月4日，也就是第八縱隊召開解放臨汾慶功會那天深夜，徐向前向軍委報告了自己的決心：“第一步，以分進合圍態勢，北上晉中，割裂閻軍防禦體係，斬斷交通，分割包圍其要點，肅清外圍，清剿地方雜匪，確保晉中麥收。”
“第二步，相機攻取某些要點，誘敵主力與我決戰，在野戰中求得滅敵主力一部，以達削弱閻軍實力，縮小敵占區，為攻取太原創造有利條件的目的。整個戰役的重心，要求放在消滅敵人有生力量上，力爭給敵以致命性的打擊。各部隊據此深入動員，積極進行思想上、戰術上、物質上的準備。燒柴問題，由地方黨動員和組織太行、太嶽、呂梁山區的群眾，籌集運輸，以保證作戰部隊的需要。”
6月初，聶榮臻與政委薄一波發布了晉中戰役指示，由徐向前指揮第一兵團在晉中進攻閻錫山部。為配合第一兵團作戰，聶榮臻命北嶽軍區副司令蕭文玖統一指揮北嶽、太行軍區的有關部隊，組成蕭文玖集團參戰。
6月9日，兵團發布了晉中戰役的命令：以晉綏第二、第六分區部隊歸彭紹輝、羅貴波指揮，本月13日進至太原以北，切斷忻縣至太原間鐵路，並向太原逼近，保衛忻縣至太原鐵路兩側地段之麥收。
以呂梁集團，本月19日進至文水、交城地區，切斷太原至汾陽交通，拔除該地區外圍的必要據點，壓縮敵於少數孤立據點之內，以確實控製文水、交城、汾陽、孝義及清源之平川地區，保衛麥收。
以太嶽集團，本月13日逼近介休、靈石地區，尋機拔除該地區外圍若幹據點，相機攻取靈石，並切斷平遙至靈石間鐵路。
以太行二分區和北嶽二分區部隊組成晉中集團，由肖文玖指揮，本月19日逼近榆次至太原、榆次至太穀間的交通線，破壞鐵路、公路及橋梁，保證太原之敵不能向祁縣、太穀增援，並派零散小部隊插入徐溝、榆次、太穀三角地區，保衛麥收。
以第十三縱隊，本月19日拔除子洪地區敵據點，而後攻殲東觀之敵，切斷太穀至祁縣鐵路，主力集結於太穀以南東觀地區，機動待戰。
以第八縱隊，本月19日拔除平遙以東以南外圍據點，另以一部切斷祁縣至平遙間鐵路，主力集結於平遙以東地區，機動待戰。
戰役發起的時間，預定為6月20日。據此，各部隊開始行動。
為迷惑敵人，讓閻錫山睡幾天好覺，徐向前帶梁軍、任白戈、廖加民、劉凱、楊弘等指揮所的參謀暫去長治。同時，派第一兵團副司令員周士第去西柏坡，將上述戰役計劃和行動部署，向黨中央和華北局作了匯報。
毛澤東聽了周士弟的匯報，十分滿意，連連稱讚道：“向前好大的氣魄喲，比敵人少一半，還要吃掉敵人4至6個師。此著若贏，山西便全盤皆活。”
接著，毛澤東說：“一、‘保衛麥收’這個口號很好，可以動員廣大人民參加。晉中人民要收麥，閻錫山要搶麥，這是一場嚴重的鬥爭；二、戰役的重心，要放在消滅敵人方麵。隻有消滅敵人，才能更有效地保衛麥收；三、敵人要搶糧，就得出動，便於你們在運動中消滅之。閻錫山手上還有14座縣城，隻要打掉它一兩個，敵人就慌了，下麵的文章就好做了。”
這些指示，進一步明確了晉中戰役的指導思想，對統一兵團領導的認識，放開手腳北上作戰，有重要意義。周士弟認真地記錄著毛澤東的指示，並將毛澤東的指示帶給了徐向前。
這時，國民黨軍太原綏靖公署主任閻錫山在臨汾戰役後，為維持其統治局麵，以5個軍部、14個師、3個暫編總隊，以及22個保安團、21個保警大隊等，總兵力約13萬人，布防於北起忻縣、南到靈石、東至榆次、西至孝義、汾陽等15座城市的狹長地區，構成以太原為中心，以同蒲鐵路為骨幹的晉中防禦地帶。
閻錫山還以其第三十四、第四十三、第六十一軍各一部，及閻錫山“親訓師”、“親訓炮兵團”共13個團組成“閃擊兵團”，進行機動作戰，以阻擋人民解放軍的進攻，並乘機大肆搶掠小麥。
華北軍區遵照中央軍委命令，為保衛晉中麥收，削弱國民黨軍閻錫山部的有生力量，創造奪取太原的有利條件，以第一兵團第八、第十三縱隊，太嶽軍區部隊，北嶽、太行軍區部隊各一部，陝甘寧晉綏聯防軍區部隊一部，共49個團60000餘人，由華北軍區第一副司令員兼第一兵團司令員和政治委員徐向前統一指揮，采取集中絕對優勢兵力打運動戰的方針，發起晉中戰役。
根據中央指示，徐向前在“保衛麥收”前，做出3個“大動作”。
第一個大動作，6月初，派部隊挺進風陵渡，在渡口征集民船；第二個大動作，6月10日，徐向前在《人民日報》發表《談臨汾勝利的意義》；第三個大動作，6月中旬，呂梁軍區部隊大張旗鼓進至高陽鎮，威逼汾陽、孝義；不久，打下靈石。
這3個大動作，讓閻錫山高興壞了。
閻錫山認為，保衛延安是共產黨的大戰略，徐向前部挺進風陵渡，有南渡黃河的跡象，其主力有進入西北戰場作戰的先兆；而徐向前發表文章，說明在臨汾戰役中，徐向前部傷亡慘重，正在補充兵員，休整部隊。
機不可失，閻錫山急令高倬之指揮第三十四軍、第四十三軍和“親訓師”，分3個“箭頭”，合擊高陽鎮的呂梁軍區部隊。
閻錫山說：“3支部隊就像3隻老虎爪子，把徐向前的部隊一部一部地撕爛之，為部隊在晉中搶收麥子創造條件。”
閻錫山還將這兩個軍和一個師編為“閃擊集團”，由高倬之任“閃擊集團”司令官。
事態的發展確實如閻錫山之願。不到3天時間，“親訓師”攻擊連連得手，高陽、汾孝等周邊地區紛紛落到“親訓師”手裏。
高陽鎮陣地上戰鬥異常激烈。閻軍的“閃擊集團”像一群餓狼撲向呂梁軍區的部隊。呂梁軍區政委羅貴波對司令員彭紹輝說：“我們不能硬拚下去，向徐司令員報告，我們北撤。”
“唉！”彭紹輝輕輕地歎了一口氣，說：“仗打到這份上，我們盡力了，隻好北撤了！唐副參謀長，給徐司令員發電報！”
副參謀長唐健伯很快擬出“北撤”電報，彭紹輝和羅貴波共同在這份電報上簽了名。
3個小時後，“北撤”電報放到了徐向前的麵前。這時的徐向前不僅沒有南渡黃河，而且慢條斯理地回到了長治。在那裏，他親自到軍區圖庫，要了一張五十萬分之一的沁縣地圖，聚精會神地看著。
一切是那樣有條不紊而又不聲不響，以至連司令部的參謀人員也弄不清徐向前心裏到底在想什麽。所以，當他向管理圖庫的參謀索要沁縣地圖的時候，那位參謀一時手忙腳亂，幾乎翻尋不著。
因為他也以為部隊要過黃河去支援西北作戰，所準備的都是豫西和豫北方向的圖，根本沒有想到首長會要屬於老區、位於北邊的沁水縣的地圖。
這時，彭紹輝和羅貴波共同簽名的“北撤”電報來了。看到電報，徐向前笑了，知道自己成功了。他心裏明白，用軍事術語來講，這就叫“聲東擊西”。
事實上，徐向前隻是製造了主力部隊南渡黃河的態勢，專等閻錫山的“閃擊集團”調防，晉中門戶洞開之時，則迅速命令第八縱隊沿同蒲路東側的山區，向平遙、介休以東平原地區出擊。
6月18日18時，徐向前直接給第八縱隊下達了直插晉中的命令，把一張縝密的網悄然撒開。
呂梁軍區部隊“北撤”的報告遲遲沒有回音，他們又堅守了一天一夜。漸漸地，槍聲稀疏了下來，天黑後，已聽不到槍聲。高陽鎮陣前，閻軍像是被黑夜淹沒似的，一下子沒了蹤影。
彭紹輝和羅貴波還沒明白過來，一封電報到了：敵已全線撤退，命令你們迅速從防禦轉入追擊，力求在運動中殲滅第三十四軍。
徐向前除了給呂梁軍區下達新的戰鬥命令外，也給第八縱隊、第十五縱隊和第十三縱隊下達了新的戰鬥命令：狙擊敵人，切斷平遙、介休之間的交通，割裂敵軍聯係。
徐向前要求部隊特別注意集中兵力，形成拳頭，保持戰鬥中的優勢地位，隱蔽動作，突然襲擊，講究戰術，各個擊破，加強通訊聯絡，密切協同配合；組織遊擊兵團，擔任破壞交通運輸、打擊分散孤立之敵、發動群眾配合主力作戰等任務。
總之，要堅持集中優勢兵力，有把握、有準備的各個殲滅敵人的方針，務求初戰能取得幾個中、小殲滅戰的勝利，以奠定進一步打大殲滅戰的基礎。
接到命令後，第八、第十三縱隊從平遙、介休東南山地隱蔽北進，實施迂回，19日逼近平遙、介休間鐵路線，待機殲滅回竄的“閃擊兵團”主力。
而北嶽、太行軍區部隊和陝甘寧晉綏聯防軍區兩個旅分別則破擊榆次至太穀間與太原至忻縣間的鐵路，阻止與鉗製由太原方向南援之國民黨軍。
閻錫山被重重地打了一悶棍，他急忙收縮兵力，但為時已晚，他的“閃擊兵團”已被解放軍牢牢包圍。
20日，“閃擊兵團”發覺退路受到威脅，立即星夜奪路回撤。
21日，當“親訓師”、“親訓炮兵團”進至張蘭鎮以北地區時，第八縱隊和太嶽軍區部隊當即發起攻擊，激戰3小時，殲其大部，其一部退入張蘭鎮，24日與駐該鎮的暫編第四十五師新兵團一起被太嶽軍區部隊殲滅，“閃擊兵團”餘部撤回平遙。
在此期間，呂梁軍區部隊和第十三縱隊分別殲滅閻錫山部第七十、第七十一和暫編第三十七師各一部。
23日，繼將由平遙北撤之第十九軍軍部、暫編第四十師，壓縮於祁縣西南北營村，24日將其主力殲滅於北營村，僅其先頭團逃向祁縣。
閻錫山對解放軍的迅猛攻勢極為驚恐，急令太原綏靖公署副主任兼野戰軍總司令趙承綬率暫編第十總隊到太穀坐鎮指揮，調整兵力，企圖在祁縣、平遙間與解放軍決戰。
據此，第一兵團以小部隊在祁縣地區與國民黨軍周旋，主力於29日揮師北上，乘虛直搗晉中腹地，在榆次、太穀、徐溝間開辟戰場，創造戰機。
為迫使趙承綬集團就範，徐向前令太嶽軍區和北嶽、太行軍區部隊於7月3日大舉破擊榆次、太穀間鐵路，攻克北陽、東陽車站。
趙承綬在後路被切斷的情況下，急令第七十一師、暫編第四十六師和暫編第十總隊在炮火和飛機的掩護下，輪番猛攻董村陣地，企圖打通北撤道路。太嶽軍區部隊堅守陣地4晝夜。
與此同時，北嶽、太行軍區部隊也擊退了由榆次南下增援的第六十八師，終於將趙承綬集團全部攔阻在太穀及其附近地區。
6日，陷於困境的趙承綬集團企圖由榆次、徐溝間奪路北逃，恰入人民解放軍的預設戰場。
7日晨，第十三縱隊與第八縱隊一部分路追擊，切斷通向徐溝的道路；北嶽、太行軍區部隊在太嶽軍區部隊的協助下，自東陽鎮地區向西**，截斷了通向榆次的道路。
7日晚，第八縱隊主力一舉殲滅祁縣守軍後，兼程北上，進入太穀以北地區；呂梁軍區部隊進到榆次西南永康地區。至此，將趙承綬集團全部包圍於大常、小常等村鎮東西約10千米、南北不足5000米的狹長地域。
8日，趙承綬集團為突出重圍，分路向榆次、徐溝方向展開猛烈攻擊，在解放軍各部的堅決打擊下，均未得逞。
9日晚，第一兵團調整部署，采取緊縮包圍，穿插分割，逐村攻殲的戰術，於10日發起總攻。太嶽軍區部隊激戰至16日，殲滅趙承綬野戰軍總司令部和第三十三軍全部，俘趙承綬。
此時，晉中地區其他各地國民黨軍懼怕被殲，紛紛向太原撤退。解放軍當即乘勝追擊，先後殲滅暫編第九總隊和第四十三軍軍部，第七十師和第六十一軍軍部，第六十九、暫編第三十七、第四十師各一部。
21日，解放軍各部隊直逼太原城郊，達成了對太原的合圍，戰役結束。一場由“保衛麥收”口號而引發的晉中戰役，讓華北軍區第一兵團取得了豐碩戰果。
整個戰役一直打到7月21日，華北軍區第一兵團共殲閻錫山部隊10萬餘人，占領榆次、晉源、忻縣等14座縣城，使山西太原成為一座孤城，為解放太原和解放山西全境奠定了基礎。
7月19日，黨中央給徐向前等人發來了賀電：慶祝你們繼臨汾大捷後，在晉中地區殲滅敵一個總部、5個軍部、9個師、兩個總隊及解放11座縣城的偉大勝利。晉中戰役在向前、士弟兩同誌直接指揮下，由於全軍奮戰，人民擁護，後方努力生產支前，由於各戰場的勝利配合，僅僅一個月中，獲得如此輝煌戰績，對於整個戰局幫助極大。現在我軍已臨太原城下，最後地結束閻錫山反動統治的時機業已到來。希望你們繼續努力，再接再厲，為奪取太原，解放太原人民而戰！
取得一場戰役的勝利，能得到黨中央的如此肯定，以至稱其對“整個戰局幫助極大”，這在解放戰爭史上是不多見的，由此反映出徐向前高超的軍事指揮藝術和創造才能。
在幾個月後的中央政治局擴大會議上，毛澤東聽到徐向前匯報晉中戰役情況時插話說：“哎呀，你們還不到60000人，一個月內消滅閻錫山10萬，單是正規軍就搞掉他8個整旅，你說一說，你們那個晉中戰役是怎麽打的？”話語中充滿了對徐向前指揮才能的讚揚。
晉中戰役曆時40天，解放軍連克縣城14座，殲敵10萬多人，保衛了晉中麥收，為爾後奪取太原創造了有利條件。
這時，華北形勢大好，縱橫馳騁，所向皆捷，倘能集中部隊，是可以打大仗的。但在全國的棋盤上毛澤東另有考慮，這就使聶榮臻不可能收攏五指，形勢需要他做全國棋盤上的配角。
為配合東北野戰軍作戰，聶榮臻遵照中央軍委指示，命第二兵團以大部兵力挺進熱西、冀東；命冀熱察軍區配合第二兵團越過北平到張家口段鐵路；命楊成武率4個縱隊進攻保北地區敵人。兩個多月中，兩處作戰，共殲滅國民黨軍30000餘人，有力地配合了東北野戰軍的作戰。