第一阶段从1948年11月29日开始，到12月20日结束。为了阻止傅作义集团西撤，必须控制平绥路。为此，毛泽东于11月22日、24日命令华北野战军第三兵团迅速进至军事重镇张家口附近，并切断张家口和宣化的联系。11月29日第二兵团猛攻张家口，傅作义不得不派其主力部队三十五军增援张家口，以控制西撤的通道。12月8日，第三兵团将三十五军包围在新保安。至此，傅作义的主力部队被包围在张家口、新保安地区，平绥路东段被切断，傅企图西撤的阴谋破产。12月2日华北野战军第三兵团又割断了宣化、怀来间的联系，东北野战军先遣兵团则割断了北平、怀来间的联系。毛泽东根据敌我态势，于12月11日起草了《关于平津战役的作战方针》，指出，“张家口、新保安、怀来和整个北平、天津、塘沽、唐山诸敌，除某几个部队例《关于平津战役的作战方针》的手稿。如三十五军、六十二军、九十四军中的若干个别的师，在依靠工事保守时尚有较强的战斗力外，攻击精神都是很差的，都已成惊弓之鸟”，“切不可过分估计敌人的战斗力”；同意东北野战军“以五纵去南口附近，从东北面威胁北平、南口、怀柔诸敌”，“三纵决不要去南口，该纵可按我们九日电开至北平以东、通县以南地区，从东面威胁北平，同四纵、十一纵、五纵形成对北平的包围”，“我们的真正目的不是首先包围北平，而是首先包围天津、塘沽、芦台、唐山诸点。”建议东北野战军“十二月二十日至十二月二十五日数日内即取神速动作，以三纵(由北平东郊东调)、六纵、七纵、八纵、九纵、十纵等6个纵队包围天津、塘沽、芦台、唐山诸点之敌，如果诸点之敌那时大体仍如现时状态的话”，“东面则应依情况，力争先歼塘沽之敌，控制海口。只要塘沽(最重要)、新保安两点攻克，就全局皆活了”。命令“从本日起的两星期内(十二月十一日至十二月二十五日)基本原则是围而不打(例如对张家口、新保安)，有些则是隔而不围(即只作战略包围，隔断诸敌联系，而不作战役包围，例如对平、津、通州)，以待部署完成之后各个歼敌。尤其不可将张家口、新保安、南口诸敌都打掉，这将迫使南口以东诸敌迅速决策狂跑”，一并令刘伯承等在歼灭黄维兵团后对杜聿明集团两星期内不作最后歼灭的部署，等等。根据毛泽东的战略部署，东北野战军迅速完成了对北平、天津、塘沽的战略包围，至此，傅作义集团被分割在新保安、张家口、北平、天津、塘沽5个孤立的据点，斩断了傅作义的一字长蛇阵，达到了毛泽东提出的稳住敌军的目的，为以后从容地逐个歼灭敌人创造了条件。
第二阶段从1948年12月21日开始，到1949年1月15日结束。经过第一阶段的作战，人民解放军将敌人分割包围，使其处于收不拢、逃无路的境地。为了全歼张家口、新保安等地的敌人，毛泽东于12月19日拟定了作战计划：东北野战军第四纵队到达张家口并部署完毕后，华北第二兵团即对新保安敌三十五军发起攻击，准备5天左右结束战斗，之后就地休整10天左右。在此期间，华北第三兵团及东北野战军第四纵队不要攻击张家口，但须防止敌人突围逃跑。如敌逃跑，则歼灭之，如不逃跑，则继续围攻之，等等。华北野战军第二兵团12月20日发起攻击，从四面实行突击，经过11个小时的激战，全歼傅作义的嫡系核心军三十五军16万余人，三十五军军长郭景云自杀。新保安失守后，张家口的敌人已无固守的信心，纷纷向西南和东北方向突围，华北野战军第三兵团和东北野战军第四纵队密切配合，24日解放张家口，歼敌54万余人，至此，傅作义的嫡系部队基本上被消灭了。
人民解放军攻克新保安、张家口后，傅集团西撤的道路被切断。为了控制海口，切断敌人的海上退路，进一步孤立北平之敌，毛泽东决定人民解放军尽快地围歼津塘之敌，命令东北野战军以3个纵队迅速插入天津、塘沽间，歼灭天津、塘沽线上之敌，控制该线，割断津、塘间的联系，然后歼灭塘沽之敌。21日毛泽东又电告林彪等：“攻击塘沽的迟早，以我军由大沽或塘沽附近是否可以炮击塘沽海港和完全封锁塘沽来作决定。如果不能完全封锁，该地敌人仍有由海上跑掉的危险(据外电通讯社报导，国民党有一批军舰在塘沽附近)，则我军应不惜疲劳，争取于尽可能迅速的时间内歼灭塘沽敌人。如果塘沽海港能由炮火完全封锁，敌人无法逃跑，则可从容部署攻击不必性急，大体上于本月底或下月上旬，夺取塘沽即可。”由于塘沽背面靠海，地势开阔，盐田较多，不利作战，林彪等向中央军委建议，首先攻取天津。12月29日，毛泽东批准了这一建议，认为完全正确。同时将华北第二、第三兵团及东北野战军第四纵队调到北平附近，防止北平敌人突围。
1949年1月7日东北野战军决定用5个纵队歼灭天津守敌，由刘亚楼统一指挥。天津是华北最大的工商业城市，南北交通的重要枢纽。东临大海，整个市区被永定河、大清河、子牙河、白河、运河诸水切成许多块，易守难攻。国民党天津防守司令陈长捷为固守天津，从1947年起，花费250亿元的巨款，修筑了数华里的环城碉堡工事。市区内街垒层层，以海光寺、市政府等为中心，构成坚固的防御体系，还挖掘了水深3米，宽5米，长达50里的护城河。护城河外布置了地雷、鹿砦、铁丝网等。陈长捷企图凭借坚固的防御体系，指挥13万国民党军队负隅顽抗。为了保护天津200万人民的生命财产安全，毛泽东要求林彪等在天津其他区域的敌军均已消灭的情况下，对工厂、学校的敌人要尽可能采取劝降的方法，以便减少损失。
天津市区形状狭长，南北长25里，东西宽10里。为此，东北野战军确定东西对进，拦腰截断，先南后北，然后分割围歼，先吃肉后啃骨头的方针。1月6日，林彪、罗荣桓致函陈长捷，要他仿效长春郑洞国，令守军自动放下武器。但陈长捷提出了“只放重武器，全部人马和轻武器撤往江南”的要求，拒不答复和平条件。14日东北野战军发起攻击，经过29小时的激战，歼敌13万人，活捉陈长捷。16日塘沽敌人乘船南逃，东北野战军第十二纵队歼其掩护部队3000余人，17日解放塘沽。
第三阶段从1949年1月16日开始，到21日结束。天津、塘沽、新保安、张家口解放后，百万解放军云集北平，驻守北平的国民党军1个“剿匪”总部、两个兵团部、8个军、25个师共20余万人已成囊中之物。北平乃文化古都，为了保护文化遗产和人民的生命财产安全，毛泽东决定在对其进行军事打击的同时，大力开展政治攻势，使国民党军官兵放下武器，归向人民。当得知傅作义有和谈意向时，毛泽东电告林彪罗荣桓等，准备同傅谈判，以便分化敌人，首先歼灭华北的蒋系部队。1948年12月中旬，人民解放军包围了北平，傅作义派代表同人民解放军进行接触。人民解放军要求傅作义解除武器，而傅作义则企图保留军队，会谈没有取得任何进展。直到张家口、新保安被解放，其嫡系部队被歼后，傅作义才采取了较为现实的态度。12月25日，中共将傅作义列入“举国闻名的头等战犯”之列，在此情况下，毛泽东指示林彪等和中共北平地下党组织将我方的意见告诉傅作义。其主要内容是：(1)傅作义目前不要发通电。因为此电一发，他即没有合法地位了，他本人和他的部属都可能受到蒋系军队的压迫，甚至被解决。我方亦不能接受傅作义所想的一套做法，傅作义此种做法是很不实际的，是很危险的。(2)把傅作义列入战争罪犯名单，一是因为傅作义反共甚久，负有战争罪恶；二是宣布傅作义为战争罪犯，加强了傅作义在蒋介石及蒋系军队面前的地位，傅作义“可以借此做文章，表示只有坚决打下去，除此以外再无出路。但在实际上则和我们谈好，里应外合，和平地解放北平，或经过不很激烈的战斗解放北平。傅氏立此一大功劳，我们就有理由赦免其战犯罪，并可保存其部属。北平城内全部傅系直属部队均可不缴械，并可允许编成为一个军。”(3)傅作义此次不去南京是对的，今后亦应不去南京，否则有被蒋介石扣留的危险。傅作义表示愿意继续谈判。1月9日傅作义派代表周北峰同人民解放军进行谈判，但仍犹豫不决，聂荣臻对傅的代表说：傅作义除了放下武器，还能为人民做件好事而外，别无出路，希望傅作义早下决心。
人民解放军在同傅作义进行谈判的同时，遵照毛泽东的指示，积极做攻城准备。1月14日毛泽东发表关于时局的声明，提出为了实现真正的和平，减少人民痛苦，中国共产党愿意和南京国民党反动政府及其他任何国民党地方政府和军事集团进行谈判，但须在八项条件(惩办战争罪犯、依据民主原则改编一切反动军队等)的基础之上；对于任何敢于反抗的反动派，必须坚决、彻底、干净、全部地歼灭之。1月16日，林彪、罗荣桓致函傅作义：“(一)自动放下武器，并保证不破坏文化古迹，不杀戮革命人民，不破坏公私财产、武器弹药及公文案卷。如贵将军及贵属能够做到这些，则本军保证贵部官兵生命财产之安全。对于贵将军的战犯罪责，亦有理由向人民说明情况，取得人民谅解，予以减轻或赦免。(二)如果贵将军及贵属不愿意自动放下武器，而愿意离城改编，则本军为保全北平不受破坏起见，也可以允许这样做。本军可以允许贵军离开北平，开入指定地点，按照人民解放军的制度改编为人民解放军。上述两项办法，任凭贵将军及贵属自由选择。本军并愿再一次给予贵将军及贵属以考虑及准备之充分时间。此项时间，规定由1949年1月17日上午1时起，至1月21日下午12时止。”至此，傅作义才下决心接收和平改编。1月21日傅作义接受毛泽东1月14日声明的八项条件，同意接受和平改编。22日傅作义向北平守军做出了《关于全部守城部队开出城外听候改编的通知》，31日人民解放军入城接防。同日，北平军管会和北平市人民政府宣告成立。2月3日人民解放军举行隆重的入城式，古老的城市北平回到了人民的怀抱，平津战役胜利结束。此役历时64天，歼灭和改编国民党军队52万人。
辽沈、淮海、平津三大战役胜利之速，规模之大，歼敌之多，不仅在中国战争史上是空前的，在世界战争史上也是罕见的。三大战役共歼敌154万人，国民党赖以发动内战的精锐主力部队几乎丧失殆尽，全国已处在革命胜利的前夜。毛泽东在指挥这场震撼世界的大决战中，其高超的指挥艺术达到了炉火纯青的地步。他深谋远虑，以无产阶级革命家的伟大气魄，及时抓住了战机，正确地选择了决战方向，根据敌我态势的发展变化制定了被实践已证明是完全正确的作战方针。三大战役环环相扣，其间的战略衔接亦连贯密切，三大战役使毛泽东军事思想得到了充分的体现和进一步发挥，极大地丰富了马克思主义军事理论宝库。
二、为中国革命的最后胜利作准备
1呼吁将革命进行到底
三大战役后，国民党在军事上、政治上、经济上已陷入严重的危机之中，国民党政府的崩溃已成定局。其军队在战略上的战线已彻底瓦解，长江以北全线溃退，主力部队基本上被歼灭，只剩下100多万军队，在长江以南已无法组织系统的防御力量。政治上，国民党已丧失民心，同时内部斗争日趋激烈，蒋系和以李宗仁、白崇禧为首的桂系的倾轧尤其突出。国民党在经济上已面临着总崩溃的绝境，通货膨胀，财政金融紊乱，“币制改革”完全破产，工商业倒闭，农业生产急剧下降，经济状况已到了山穷水尽的地步。
国民党日暮西山之状使得支持蒋介石，支持蒋介石政府在此情况下，打内战的美帝国主义及蒋介石意识到仅仅依靠军事力量已无法阻止中国共产党在全国范围内的最后胜利，因此他们更加重视用政治斗争的方法来阻止中国革命的前进。他们一方面企图利用现存的国民党政府来进行“和平”谈判，以此保存国民党的残余力量，阻止人民解放军向长江以南进军，从而取得喘息时间，重整旗鼓，尔后进行反扑；另一方面企图利用某些既同美蒋有联系、又与中共有往来的人士，混入革命阵营内组成反对派，破坏革命。
美帝国主义看到蒋介石已失人心，彻底失败的命运已无法挽救，遂企图以李宗仁取代蒋介石，并且公开支持李宗仁当选副总统。1948年下半年由李宗仁替蒋介石并与中共进行“和谈”的策略日益明朗。10月23日，美国驻华大使司徒雷登向马歇尔提出了蒋介石退休，让位给李宗仁的建议。杜鲁门同意该建议，并且致电表示他在政治上将不再支持蒋介石，也不会再给他提供帮助。尚有军事实力的桂系在美国的支持下加紧活动，率先打出了“和谈”的旗号。12月24日，白崇禧致电蒋介石，要求“和平”解决国共的问题。12月25日，白崇禧控制的湖北参议会发出通电，要求停战言和，逼蒋下野。
与此同时，一些民族资产阶级的右冀分子害怕革命进一步发展将会触犯自己的利益，积极配合美蒋反动派的“和平攻势”，向中国共产党“呼吁和平”。他们说：“同一祖宗之孙，穷兵黩武总要不得，总不应该”，劝中共把战争“立即停下来”，为国家“保留一点元气”，说什么诉诸武力是“不仁也不智的冒险”。有些人幻想依靠美国支持，乘机在东南发展军事力量，企图造成与国共三分天下的局面。