1946年6月，國民黨撕毀停戰協定，發動了空前規模的内戰，向解放區全面進攻。對此，中央軍委、毛澤東主席于6月22日曾設想了一個南線作戰的戰略計劃，即以山東、晉冀魯豫和華中三支野戰軍進入國民黨統治區作戰，在外線出擊大量殲滅敵人，迫使蔣介石政府接受和平停戰的格局。粟裕深感黨中央籌劃的這場大戰，對未來戰局的發展關系極大。他從實際情況出發，對可能産生的各種情況進行了認真的分析研究，于6月27日向中央軍委建議，華中野戰軍在蘇中先打一仗再西移。中央軍委對此建議極其重視，于7月初訓示華中分局:“我先在内線打幾個勝仗再轉至外線，在政治上更為有利。”
确定先在内線打幾個勝仗，再轉至外線，這是戰争初期中央軍委對原定戰略計劃的一次重要調整，對于解放戰争的勝利發展起着重要的作用。在中央調整了的戰略計劃指導下，在粟裕的直接指揮下，華中野戰軍于1946年7月13日發動了蘇中戰役。華中野戰軍3萬餘人，以突然勇猛的動作首戰宣泰，再勝如南，三戰海安，奇襲李堡，南插敵後，攻黃(橋)救邵(伯)，一個半月連打七仗，每戰總以優勢兵力各個殲滅敵人，七戰七捷，殲敵5.3萬餘人。毛澤東把這次戰役作為人民解放軍執行“集中優勢兵力，各個殲滅敵人”的範例，并親自為軍委起草電報通報全軍。在延安的劉少奇、朱德、彭德懷等上司同志，在劉少奇住所慶賀這一勝利，彭德懷連連說:“打得好，打得好，開了個好頭!”
蘇中戰役作為全面内戰爆發後在主要戰場上進行的一次較大規模的初戰，帶有戰略試戰和戰略偵察的性質。它為中央軍委進一步明确和完善戰争初期的戰略方針提供了經驗。在蘇中戰役進行過程中，粟裕和譚震林等人向中央軍委提出了繼續在蘇中作戰的建議，得到中央軍委和新四軍軍長陳毅的準許。到1947年3月，中央軍委就明确将先在内線打幾個勝仗然後轉到外線的計劃，發展成為實行内線的持久的防禦作戰的戰略方針了。
蘇中戰役後，我軍主動撤出兩淮，國民黨繼續增加進攻華中的兵力，對我軍形成半包圍态勢。粟裕和華中局的上司同志聯名向中央軍委和新四軍軍部建議:集中華中、山東兩個野戰軍攻下宿遷，得手後再向西擴張戰果。次日，陳毅複電同意，并主張将兩個野戰軍指揮部合并。9月22日，中央軍委電示同意。9月28日，毛澤東親拟電文訓示:“兩軍彙合第一仗必須打勝。”10月15日，毛澤東緻電陳毅并訓示，山東、華中野戰軍會合後，在陳毅的上司下，大政方針共同決定，戰役指揮交粟裕負責。從此，粟裕挑起了華東野戰軍戰役指揮的重擔。
1946年12月，國民黨集中25個半旅和1個快速縱隊分四路向華中解放區發起進攻。粟裕遵照中央軍委的訓示，趕赴宿北戰場指揮作戰。在他的作戰意圖取得陳毅同意後，即抓住一路孤立突出之敵，集中 24個團的優勢兵力，激戰4晝夜，全殲國民黨整編第六十九師2.1萬餘人于宿遷以北地區，敵中将師長戴之奇自殺。這是山東、華中兩大野戰軍會合後的第一個大勝仗。1947年1月，在陳毅上司下，粟裕具體部署和指揮了魯南戰役。山東和華中兩大野戰軍集中27個團的兵力，經過兩個階段18天連續作戰，殲滅了美械裝備的國民黨軍整編第二十六師、第五十一師及第一快速縱隊共5.3萬餘人，俘虜了第二十六師中将師長馬勵武、第五十一師中将師長周毓英，并以繳獲的美械裝備組建了人民解放軍第一個特種兵縱隊。
1947年1月下旬，山東野戰軍與華中野戰軍合并組成華東野戰軍，陳毅任司令員兼政委，粟裕任副司令員仍負責戰役指揮，譚震林任副政委。2月，國民黨集中11個整編師(軍)共29個整編旅(師)的兵力，組成兩個突擊集團，企圖在臨沂附近與華東野戰軍決戰。同時，又從冀南、豫北抽調4個師(軍)集結在魯西南地區，阻止華東我軍西撤和晉冀魯豫野戰軍東援。敵參謀總長陳誠坐鎮徐州督戰，聲稱:“黨國前途，剿匪成敗，全賴于此，隻許成功，不許失敗。”粟裕根據陳毅北上求殲李仙洲集團的設想，巧妙而周密地組織了南阻大敵、北殲孤軍，示形于魯南、決勝于魯中的萊蕪戰役。經三晝夜激戰，全殲國民黨7個師，連同南線及膠濟路東段的作戰，共殲敵5.6萬餘人，其中俘國民黨第二綏靖區中将副司令官李仙洲、第七十三軍中将軍長韓浚以下将官17名，再創解放戰争一個戰役殲敵兵力的新紀錄。
孟良崮戰役舊照
1947年3月，國民黨集中兵力對山東實施重點進攻。國民黨在山東戰場上的總兵力達24個整編師(軍)、60個旅(師)約45.5萬人，其中以17個師(軍)、43個旅約25.5萬人組成三個兵團，成弧形向魯中推進，企圖迫使華東野戰軍與其決戰或北渡黃河。為粉碎敵人的重點進攻，粟裕同陳毅拟定了泰蒙戰役計劃。在粟裕的指揮下，我軍于4月26日全殲泰安國民黨守軍整編第二十七師師部及2個旅。5月12日，粟裕根據戰場情況的變化，提出改變以往選殲弱敵或殲翼側、孤立之敵的傳統打法，采用“虎口拔牙”的辦法，實施反突破，把蔣介石的禦林軍、五大主力之一的整編第七十四師，從敵重兵集團中央割裂出來予以殲滅的作戰方案。在得到陳毅的完全同意後，粟裕精心組織和指揮了這次戰役。從5月13日激戰至16日，我軍在孟良崮全殲國民黨這支“王牌”軍整編第七十四師3.2萬餘人，擊斃中将師長張靈甫。孟良崮戰役的勝利，打擊了蔣介石最強大的進攻方向和最精銳的部隊，具有特殊重大的影響。對此蔣介石痛心疾首地說:“孟良崮的失敗，是我軍剿匪以來最可痛心、最可惋惜的一件事”。
張靈甫
1947年8月，陳毅、粟裕率華東野戰軍主力組成的西線兵團，執行挺進中原的外線作戰任務。9月上旬，粟裕部署和指揮了沙土集戰役，全殲國民黨整編第五十七師，俘中将師長段霖茂。9月下旬，陳粟野戰軍跨越隴海路開辟豫皖蘇地區，與劉鄧、陳(赓)謝(富治)兩支大軍在中原構成了“品”字形的有利态勢。1947年11月上旬，陳毅赴中共中央報告工作， 粟裕擔負起獨立指揮華東野戰軍作戰的任務。粟裕指揮華東野戰軍外線兵團，于11月7日發起隴海路破擊戰，又于12月13日協同陳謝兵團發動平漢路戰役。1948年元旦，陳毅在赴中央途中對晉綏解放區幹部作報告時，熱情贊揚粟裕的指揮才能。他說:“粟裕同志可算為理論與實際兼優的人，戰役指揮很高明，他長期在實際戰争中鍛煉，華東軍事指揮主要靠他。”
為發展戰略進攻推動戰局，中央軍委于1948年1月提出由粟裕率3個縱隊渡江南進，在江南數省執行寬大機動作戰任務，迫使敵人改變戰略部署，調動敵人20至30個旅回防江南，并要粟裕“熟籌見複”。粟裕經過長時間的慎重思考之後，于4月18日向中央軍委發了電報，5月5日又奔赴阜平城南莊向最高統帥部毛澤東、劉少奇、周恩來、朱德、任弼時當面彙報，提出華東野戰軍3個縱隊暫不向江南出動，集中主力在黃淮打大仗的建議。中央完全同意并采納了他的建議。就在這次會議上，中央決定陳毅到中原局、中原軍區工作，要粟裕任華東野戰軍司令員兼政委。經粟裕再三懇求，中央同意陳毅仍留任華東野戰軍司令員兼政委，由粟裕任代司令員兼代政委。
粟裕不負中央的厚望，從中央回來後就在6月至7月間組織指揮了豫東戰役。粟裕集中華東野戰軍西線兵團和冀魯豫軍區部隊，在中原野戰軍的密切協同下，巧妙布勢，迷惑敵人，采取攻城打援、各個殲滅敵重兵集團的方針，以陣地進攻、運動進攻、運動防禦、陣地防禦等作戰形式相結合，先克河南省會開封，後圍殲援敵于睢杞地區，共殲敵9萬餘人，俘敵中将兵團司令區壽年、整編第七十五師少将師長沈澄年。1948年9月，遵照中央軍委的作戰意圖，粟裕又統一指揮了濟南戰役。粟裕在戰役中實行了攻濟打援的作戰方針，将參戰兵力的44%組成攻城兵團，将參戰兵力的56%組成打援兵團。華東野戰軍經八晝夜連續突擊，攻克山東省會濟南，共殲敵 10萬餘人，俘國民黨第二綏靖區中将司令官王耀武以下中、少将進階軍官23名。濟南戰役，拉開了人民解放軍同國民黨軍進行戰略決戰的序幕。
1948年11月至1949年1月，華東野戰軍、中原野戰軍聯合舉行淮海戰役。在淮海戰役之前和戰役進行中，粟裕曾多次向中央軍委提出重大建議，均被中央軍委采納。1948年9月24日7時，濟南戰役尚未完全結束，粟裕就向中央軍委和華東局、中原局發報:“建議即進行淮海戰役。”次日軍委複電:“我們認為舉行淮海戰役，甚為必要。”10月31日，粟裕向中央軍委提出:鑒于即将舉行的淮海戰役的規模很大，建議請陳(毅)軍長、鄧(小平)政委統一指揮。軍委第二天即複電同意，決定“整個戰役受陳、鄧指揮”。以後又組成了以鄧小平為書記，劉伯承、陳毅、粟裕、譚震林為委員的總前委。11月8日，粟裕向中央軍委提出了在殲滅黃百韬兵團後立即向徐州、蚌埠線進擊，将敵軍主力抑留在長江以北逐次殲滅之的建議。中央軍委于次日複電指出:“應極力争取在徐州附近殲滅敵人主力，勿使南竄。”這表明中央軍委已決心把淮海戰役發展為南線戰略決戰，殲滅長江以北的蔣軍主力于徐州及其周圍地區。作為淮海戰役總前委成員，粟裕直接指揮華東野戰軍16個縱隊，參加淮海戰役殲滅黃百韬兵團和杜聿明集團的三個兵團的作戰，并以6個縱隊南下參加圍殲黃維兵團和阻止李延年、劉汝明兩兵團的戰鬥。在中央軍委和總前委的統一指揮下，淮海戰役取得了殲敵55.5萬餘人的偉大勝利。粟裕為淮海戰役的勝利，作出了傑出的貢獻。
1949年1月，華東野戰軍整編為第三野戰軍，陳毅為司令員兼政委，粟裕為副司令員兼第二副政委。4月，粟裕參與指揮渡江戰役。以第三野戰軍組成的中東兩個集團分别于20、21日突破江防，23日解放南京，并将南撤國民黨軍8萬餘人包圍殲滅于郎溪、廣德地區。5月中下旬，粟裕組織指揮了淞滬戰役，經半個月激戰，殲滅國民黨守軍8個軍15 萬餘人，解放上海。
上海解放
解放戰争的曆史程序充分表明，粟裕不愧為中國共産黨和人民解放軍傑出的軍事家、戰略家，不愧為中國革命戰争的常勝将軍和名将之花。他的卓越的戰略思想、高超的指揮才能群組織大兵團作戰的輝煌戰績，在中國革命戰争史上留下了精彩的篇章。