在1947年上旬彭德懷率領西北野戰軍在陝北取得三戰三捷之後，胡宗南等部就不敢再輕易出擊與西野打運動戰了，胡宗南也知道與西野玩運動戰遲早會被累死，連日來的戰鬥不僅被彭德懷耍得團團轉，而且後方據點還被西北野戰軍偷襲了，于是龜縮在各個重要城鎮。
1947年7月，中央訓示彭德懷的西北野戰軍要把胡宗南集團軍給吸引到陝北地區去，因為晉冀魯豫野戰軍的陳赓兵團準備越過黃河，開辟鄂豫陝根據地。想吸引胡宗南重兵出來肯定是很難了，簡單的襲擾肯定是沒用，彭德懷標明了一個目标，而且打那兒肯定會把胡宗南引出來。
那就是陝北重鎮——榆林，首先我們來看榆林重要的地理位置，榆林位于陝西與塞外蒙古地區交界地區，是國民黨堵截陝北解放軍的重要據點。如果榆林被西北野戰軍占領，那麼西北野戰軍就有北方一大片的縱深，沒有後顧之憂，是以蔣介石不可能對榆林的得失坐視不管。
1947年8月6日，西北野戰軍對榆林外圍發起了進攻，7日包圍榆林城，10日攻城。由于城牆堅固，西北野戰軍缺少炮火支援。再加上榆林當時城内有鄧寶珊22軍主力以及36師28旅累計有1.5萬餘人。是以激戰多日，西北野戰軍都未能攻克榆林。
雖然榆林攻堅未能成功，但終于還是把胡宗南的主力給調動出來了。胡宗南指令整編第1師、整編90師、整編36師以及第12旅、55旅向綏德方向前進，之後留下整編第1師守備綏德，其餘主力則在29軍軍長劉戡的率領下向佳縣前進，準備從榆林以東增援。鐘松率領整編36師兩個旅渡過了無定河，當時彭德懷讓羅元發帶領教導旅奔赴橫山準備堵截鐘松部。
（鐘松其統率的整三十六師，抗戰期間，長期駐防洛川一帶，曾不斷對關中和延屬兩分區進行竄擾，當時我方為照顧統一戰線，曾多次對之忍讓，進而助長了該師的氣焰，是以在内戰爆發之初，該部是極其嚣張。鐘松還說“共軍可以吃掉其他部隊，但就是啃不動三十六師”）
這個鐘松還是有兩把刷子的，當時鐘松發現羅元發沿着無定河布置了嚴密的防線之後，居然做出一個讓人意想不到的舉動，鐘松直接帶着整編36師一路往西，越過了羅元發教導旅的防線，跨過長城進入荒漠，然後穿過荒漠去榆林。這種情況确實讓彭德懷都沒想到，但是帶大部隊進荒漠可不是那麼容易的，弄不好就全軍覆沒。當時胡宗南雖然一路派飛機空投大餅給鐘松部，但水源是不好空投，有大餅也難以下咽。但現在也不知道鐘松用何種辦法，硬是把整編36師成功帶到了榆林。
由于沒想到鐘松部隊會走沙漠到達榆林，是以彭德懷指令西北野戰軍暫時先放棄圍攻榆林。西野一撤圍那鐘松就更加得意了，認為是他天降神兵才吓走西野部隊，再加上國民黨媒體大肆吹捧鐘松，說他不戰而解榆林之圍，他就徹底飄了，完全不知道自己是誰了。
鐘松率部孤軍南下，彭總決定伏擊36師
鐘松率部8月13日才到達榆林，接到指令說：“共軍主力在榆林東南地區，準備要向北逃竄，要求配合劉戡部圍殲西野主力，”這個被吹上天的鐘松直接指令部隊14日就從榆林南下。 剛剛穿越了荒漠的整編36師，來不及休整就被師長鐘松硬拉着再次出發，真的是又要馬兒跑，又要馬兒不吃草。
彭德懷見這支疲憊之師，而且還是孤軍冒進，這不是送到嘴邊的肉嘛，此時的西野由于攻打榆林失利，急需一場勝利來鼓舞軍心，戰士們也都相信彭總會出奇制勝消滅敵人。彭德懷原本計劃在榆林以南的歸德堡伏擊整編36師，沒想到鐘松還是非常狡猾，他直接繞道無定河，之後搶占魚河堡，之後沿無定河南下到達鎮川堡。
8月17日，劉戡率主力已經到達佳縣。另一邊已經到達鎮川堡的整編36師開始向東前進，準備與劉戡部夾擊西野。8月18日，鐘松指令123旅以及429團為先頭部隊向烏山鋪前進，自己帶着師部以及165師在後面跟進。
彭德懷發現鐘松的動向後，立即展開部署。首先敵人想去烏山鋪肯定要經過沙家店，而沙家店的地形就是個打伏擊的好地方。彭德懷指令先放36師先頭部隊過去，之後在沙家店伏擊鐘松部主力。具體部署如下：西野主力第1、2縱在沙家店附近設伏；新4旅、教導旅準備阻擊敵人回援部隊，保障第1、2縱隊的安全；3縱以及綏德軍區地方部隊負責牽制36師的123旅與439團。
沙家店圍殲整編36師
8月19日，鐘松發現自己周圍有西北野戰軍活動的迹象，他覺得自己可能被西野給包圍了，于是急令先頭部隊回援。但123旅旅長劉子奇因為害怕晚上行軍被彭德懷圍點打援，于是不敢回援，僅僅隻讓439團前去救援。8月20日淩晨，彭德懷指令第1、2縱對沙家店的鐘松部發起進攻，張宗遜、王震分别率部從南北兩個方向夾擊沙家店敵軍。戰鬥到20日上午10點，整編36師外圍陣地就全部被我軍占領，鐘松率部被壓縮至張坪村與常新莊村一帶。
一邊，天亮後劉子奇也率領123旅向師部回援，已經到達了常家高山地區，距離36師師部所在地不到3公裡。敵123旅前進之時，受到新4旅的迎頭截擊。軍集中炮火對常家高山猛烈轟擊，雙方展開激烈的争奪戰，一旦讓敵人合兵一處，那麼圍殲36師的計劃可能功虧一篑。
彭德懷立即指令羅元發率教導旅前去支援。面對我軍兩個旅的夾擊，劉子奇123旅開始抵擋不住了，開始向山溝裡潰逃，但我軍早已在溝裡埋伏了部隊，最終旅長劉子奇也被抓住做了俘虜。與此同時張宗遜、王震率領1、2縱對36師主力再次發起進攻，戰鬥一直持續到20日下午，鐘松見援軍遲遲不到，便準備突圍。但此時的36師已經軍心大亂，突圍随即變成了潰散，但這個狡猾的鐘松還真是命大，他帶着165旅旅長李日基居然趁亂溜了。不愧是沙漠裡都能走出來的人，不得不佩服這個逃跑求生的本領太強了。
成功圍殲36師後，負責在烏龍鋪阻擊的許光達三縱與綏德軍區地方部隊也在20日夜成功撤退，自此沙家店戰役結束。此戰西北野戰軍共殲國民黨軍6000餘人。（有讀者可能會有疑問怎麼才6000人，因為當時沙家店隻有36師直屬部隊加上165旅一部，而且在圍殲常家高山123旅時，敵人四處潰逃，也有很多人跑了，大概也就殲滅一個團）
結語：此戰詳解雖然殲敵人數不多，但沙家店戰役是西北野戰軍由内線防禦轉為内線反攻的開始。西北野戰軍最為艱難的内線防禦階段終于過去了。