选择作战时机，是对战争时间因素利用的一种形式。它的实质，是选择有利于我而不利于敌的具有时间性的条件和机会。粟裕认为，出击和作战时机的选择也是战略问题。只有从战略全局的高度看问题，才能正确地选择和把握时机，科学地预见战争的发展进程，从而引导战争的胜利。他曾经回忆说，当年红四军主力从井冈山地区出发，“正值蒋桂战争爆发前夕和湘粤赣三省敌军即将‘会攻’井冈山。红四军主力避开敌人进攻，冒着危险直插赣南、闽西。1930年3月下旬，蒋桂战争全面爆发，红四军在闽西得以初步站住脚。当时毛泽东、朱德不仅选择了蒋介石无法以更多兵力遏阻我实现战略转移意图的时机，而且科学地预见到战略转移后的军阀混战局面，预见到从此革命形势的发展。”①这是他跟随毛泽东、朱德学习战略发展方向的一个极其重要的收获。
选择作战时机，同样离不开分析敌我形势、具体地域的综合条件和敌人弱点这三个要素。然而，它侧重强调从时间的、动态的角度，从变化和发展的观点来看待这些要素。因此，它就要求从动态的意义上来认识和把握战略全局，跟踪战略全局的变化，预测它的未来。纵观粟裕的军事生涯，有过许多次正确选择时机的战例。其中，淮海战役中的几次建议极为精彩。
1948年，9月24日晨，我军已突入济南城内，敌人极度混乱。粟裕估计济南战役日内即可结束，当即向中央军委提出进行淮海战役的建议。历史已经证明，这一建议在发起淮海战役的过程中起到了关键的作用。它显示出粟裕在把握作战时机上的战略眼光和指挥艺术。
早在豫东战役之前，粟裕经过对我军作战方针的反复研究，已经形成这样的认识：为了改变中原敌我拉锯的战略态势，发展战略进攻，必须把歼灭战发展到更大规模，集中更大兵力，打更大规模的歼灭战，否则战机很难寻找。1948年4月，他向中央军委提出华野三个纵队暂不过江、集中于黄淮地区打大歼灭战的建议，也是基于这一考虑出发的。粟裕后来在谈到淮海战役时这样说：豫东战役证明打大歼灭战的想法符合实际，这种大歼灭战发展下去，势必成为同敌人的战略决战，“而要进行这种大规模的决战，必须考虑时机；还要考虑战场条件和后勤供应条件”①。对于后者，他认为在长江以北决战比在长江以南决战有利得多，而在长江以北决战，又以徐蚌地区为最有利。因为这里地形宽阔、通道多，适宜于大兵团运动，而且大部分地区是老解放区，群众条件好，又背靠山东和华中老根据地，距华北也不远，人力物力的支援将更为充裕和有力。那么，何时为进行决战的适当时机呢？粟裕认为，济南战役的胜利结束预示着这一时机开始出现了。
济南战役本来是想“攻济打援”，调动位于徐州附近的邱清泉、李弥、黄百韬三个兵团北上援济，求得于运动中首先歼灭邱兵团，继而扩大战果，歼击其他兵团。然而在济南战役过程中，敌援兵未来，敌70万大军龟缩在徐州附近。下一步怎样打？在济南战役以前，粟裕就已经确立了不回师中原而兵出徐蚌线以东的战略性意向。济南战役敌人援兵没有来，粟裕站在战略全局的高度敏锐地意识到，我军与敌人进行决战的时机已经到来。据张震回忆，粟裕当时在与华野前委分析战局时曾说：“我们攻济，敌人南线三个兵团在我前沿徘徊，不敢北上交手，说明敌人是在不利条件下与我打大规模之战，也说明我对敌进行决战的有利条件已逐渐成熟。”①因此，在济南战役即将结束时，粟裕于9月24日向中央军委及华东局、中原局提出如下建议：“为更好的改善中原战局，暴露津浦线，并迫使敌人退守(至少要加强)江边及津浦沿线，以减少其机动兵力，与便于我恢复江边工作，为将来渡江创造有利条件，以及便于尔后华野全军进入陇海路以南作战，能得到交通运输供应的方便，和争取华中人力、物力对战争的支持，建议即进行淮海战役。该战役可分为两个阶段：第一阶段以苏北兵团(须加强一个纵队)攻占两淮，并乘胜收复宝应、高邮，而以全军主力位于宿迁至运河车站沿线两岸，以歼灭可能来援之敌。如敌不援或被阻，而改经浦口、长江，自扬州北援，则我于两淮作战结束前后，即进行战役第二步，以三个纵队攻占海州、连云港，结束淮海战役。”①这个建议的主旨是以华野1/4兵力攻两淮，3/4兵力歼灭自徐州及陇海东段南下之敌主力。“淮海战役”的含义，就是先打两淮和海州。该建议提出的第二天，即25日，中央军委、毛泽东就复电：“我们认为举行淮海战役，甚为必要”。刘伯承、陈毅、邓小平也来电赞同举行淮海战役。同时，毛泽东还估计不久黄百韬兵团将回至新安镇、运河车站地区，指出：“你们第一个作战应以歼灭黄兵团于新安、运河之线为目标”，“歼灭两淮高宝地区之敌，为第二个作战”，“歼灭海州、连云港、灌云地区之敌，为第三个作战”②。应当指出，这时的淮海战役计划还只是“小淮海战役”，由华野在中野的战略配合下进行。军委估计这一战役的结束“将是开辟了苏北战场，山东、苏北打成一片，邱、李两兵团固守徐蚌一线及其周围，使我难于歼击”。
淮海战役打响前后，全国和华东战场形势出现了重大变化，引起了粟裕的注意：(1)中原野战军主力在陈毅、邓小平指挥下，解放郑州、开封后，于10月下旬已进到徐州西南地区(刘伯承此时率中野一部在豫西作战)。中野和华野已形成战役上配合的态势。(2)辽沈战役已于11月2日胜利结束，东北野战军入关作战，将使华北之敌难以南调。(3)淮海战役于11月6日开始后，敌人即放弃连云港、海州，我军随即进占，卡死了敌人从海上进出的通道。(4)长期隐蔽在国民党军中的何基沣、张克侠两将军率部于11月8日在台儿庄、贾汪地区起义，捅开了徐州以东大门，并切断了黄百韬的退路。(4)徐州之敌有撤退徐州，以淮河为第一线防御之说。
通过对上述条件和情况的全面分析，粟裕觉得，淮海战役发展为我军与国民党军在南线的战略决战的时机已经成熟。10月31日，他电报中央军委：“此次战役规模很大，请陈军长、邓政委统一指挥。”中央军委第二天复示同意。11月7日，他和陈士榘、张震联名发电谭震林、王建安，并报中央军委、陈邓，建议中野主力直出徐蚌段，切断徐敌退路，使邱、李兵团不能南撤；华野主力歼灭黄百韬后，协同中野攻击徐蚌段，孤立徐州，下一步或继歼黄维兵团，或歼灭孙元良兵团，或夺取徐州。不论如何发展，孤立徐州，截断徐敌陆上退路，甚为必要。
11月7日夜，粟裕进一步就争取在长江以北与敌人决战的问题与张震商谈，并于11月8日辰时发电报告中央军委、陈邓并报华东局、中原局。在这份电报中估计东北完全解放后，蒋介石可能采取两种方针：一是继续在江北与我周旋，以争取时间，加强其沿江及江南、华南防御；二是将江北部队撤守沿江，防我南渡，以图与我分江而治。粟裕、张震认为：“蒋介石如采取第一方针，使我军在江北仍有大量歼敌的机会。如果能在江北大量歼敌，则造成今后渡江的更有利条件，且在我大军渡江后，在苏、浙、皖、赣各省不致有大的战斗(如在江北大量歼灭了敌人，则严重的战斗要在华南才有打的)，也不致使上述各省受战争之更大破坏，使我军于解放后容易恢复。”“我们不知各老解放区对战争尚能支持到如何程度。如果尚可能作较大的支持的话，则以迫使敌人采取第一方针为更有利。如果认为迫使敌人采取第一方针是对的，则我们在此次战役于歼灭黄兵团之后，不必以主力向两淮进攻(新海敌主力已西撤)，而以主力转向徐蚌线进击，抑留敌人于徐州及其周围，尔后分别削弱与逐渐歼灭之”①。
这一建议的核心是：在战略决战时机已成熟的条件下，我军歼灭黄百韬兵团后，下步作战是依军委原来部署指向两淮高宝地区之敌，还是改变作战方向指向徐州？换言之，是将敌人主力抑留在江北逐次歼灭有利，还是将其赶过江南留待将来歼灭有利？粟裕不仅想到了下一仗下两仗该怎么打，而且想到了我大军渡江后在江南的仗该怎么打，想到了全国解放后江南各省的恢复问题。
这一建议符合军委总的战略意图。军委11月8日复示.“虞(7日)午时电悉。估计及部署均很好。”11月9日复示：“齐(8)日辰电悉。应极力争取在徐州附近歼灭敌人主力，勿使南窜。华北、华东、中原三方面应用全力保证我军的供给。”电报虽短，字字千钧。这个重大决策是淮海战役作战方针的重大发展，它表明中央军委已下定决心将徐州之敌就地歼灭，将淮海战役从最初设想攻两淮取海州的“小淮海战役”，发展为南线战略决战。
11月22日，华东野战军全歼黄百韬兵团，淮海战役进入第二阶段，中野主力和华野一部围歼黄维兵团。在第二阶段中，徐州敌人的动向一直是粟裕最注意的问题。为此，他特别关心围歼黄维兵团的时间。根据打黄百韬的体会，他认为黄维被合围后，我军难以以野战手段迅速达成全歼，势将转入以近迫作业为主的阵地攻坚战，因此对围歼黄维兵团的时间要有足够的估计。他把这一点作为部署华野完全钳制、阻击徐州杜聿明集团及南线之李延年、刘汝明兵团作战任务的出发点。对于徐州敌三个兵团下一步的动向，粟裕分析说：如果徐州之敌固守不走，对我无害，可以在解决黄维兵团之后再打。但是蒋介石后方已无机动兵力，因而徐州之敌放弃徐州的可能性较大。他假设了三种杜聿明可能的突围方向：一是沿陇海路向东，经连云港海运南逃，但要迅速解决装载三个兵团的船只、码头是困难的。二是直奔东南走两淮，经苏中转向京沪，但这一路河川纵横，要经过水网地区，不便于大兵团、重装备行动。三是沿津浦路西侧绕过山区南下，这一带地形开阔，道路平坦，距黄维又近，可以同李延年、刘汝明两兵团呼应，南北对进，既可解黄维之围，又可集中兵力防守淮南。他判断敌人极大可能走这一路。可是，军委发来的军情通报得悉敌人将从两淮方向撤退。经再三分析，他认为敌人走两淮的可能性不大，果断地将北线8个纵队部署于徐州以南津浦路两侧，但不将徐州围死，诱敌出徐州，离开坚固工事，以便在野战中歼灭之。
在这一期间，中央军委曾电示，要华野在黄维兵团快要歼灭，但尚未能歼灭之际，对李延年正面阻击后退一步，引其前进，以主力从侧后打去，求得歼其一部。这使粟裕极度紧张。他担心打上了李延年，而围歼黄维兵团的作战未能迅速结束，杜聿明又跑出来了，不仅不能再增调兵力打黄维，而且只靠北线的几个纵队也难以完成追击合围杜聿明的任务，杜聿明集团可能跑掉，如果杜、黄会合，战场形势将起重大变化。当时粟裕日夜守候，注视着情况的变化，设想着临机处置的方案。幸亏李延年动作不积极，这边一动他就后缩，没有打上。这才使得华野又从南线抽出3个纵队参加追击合围杜聿明。
12月1日，杜聿明率30万人弃城而下，以解黄维之围，再合力南逃。12月4日，在距黄维尚有80公里处的陈官庄地区，华野将其全部包围。此时，粟裕和陈士榘、张震研究认为：歼灭杜聿明的作战估计还需半月至20天，中野、华野已分成三个战场作战，兵力均感不足，特别是阻击李延年、刘汝明两兵团仅两个纵队稍多的兵力，万一阻挡不住援敌，必将严重影响对黄维兵团的作战。因此，于12月10日向总前委建议，再从包围杜聿明集团的华野中抽出一部分兵力，以求先解决黄维。尔后再由中原野战军阻击李延年、刘汝明及届时可能赶到的宋希濂兵团，华东野战军集中全力歼灭杜聿明集团。此建议立即得到总前委和中央军委赞同，总前委决心集中足够兵力先歼灭黄维兵团，尔后再集中全力歼灭杜聿明集团。后来，刘伯承元帅把这形容为“吃一个(黄维)，夹一个(杜聿明)，看一个(李延年、刘汝明)。12月15日，全歼黄维兵团，淮海战役进入第三阶段。1949年1月10日，全歼杜聿明集团。战事结束，淮海战役取得歼敌55.5万余人的巨大胜利。淮海战役胜利后，毛泽东有一句精辟的概括：“一锅夹生饭，硬是被你们一口一口地吃下去了。”
粟裕曾回忆说：“我在解放战争的战役指挥中有三个最紧张的战役：宿北、豫东和淮海。而淮海战役中最紧张的是第二阶段。我曾经连续七昼夜没有睡觉，后来发作了美尼尔氏综合征，带病指挥。战役结束后，这个病发作起来，连七届二中全会也没有能参加。”①在淮海战役中，粟裕通观全局，审时度势，在用兵方向和作战时机问题上及时提出了一些关系全局的重大建议，为战役的胜利作出了重要贡献。