1947年3月19日，胡宗南部侵占延安后，便将其前进指挥所由洛川移至延安。胡宗南抽调5个旅兵力守备延安及其以南的交通运输线，从而使机动进攻兵力减少到只有10个整编旅了。
中共中央和毛泽东在撤离延安时就预见到，胡宗南进占延安后必然急于寻找解放军主力决战。指示西北野战兵团除以一部在延安西北方向诱敌深入外，主力隐蔽在延安东北方向待机歼敌。彭德怀按照中央意图，在组织西北野战兵团撤出延安时，便到青化砭一带，勘察地形，预设战场。3月19日，命令第一纵队在安塞以北地区集结，并由该纵队独一旅的第二团第二营，到延安西北方向担任诱敌任务；第二纵队、教导旅及新四旅分别集结在延安以东和东北地区甘谷驿、何家山岔、青化砭地区隐蔽待机。
由于西北野战兵团独一旅第二团第二营坚决顽强的抗击，并佯向北撤退，使胡宗南误以为解放军主力向安塞败退，遂督促整编第一军军长董钊率第一、第九十师5个整编旅溯延河向安塞追击，又令整编第二十七师第三十一旅旅部带一个团由金盆湾向北开进，限24日抵达青化砭地区，以保障其主力侧翼的安全。
3月20日，西北野战兵团司令部根据胡宗南部的行动，决定集中5个旅兵力沿青化砭以南公路两侧，布成袋形阵地，以伏击的方法，歼灭胡军孤立北进的第三十一旅。22日，彭德怀、习仲勋向中央军委报告：胡宗南似系判断我军主力在安塞及其以西地区，有进攻安塞找我主力决战企图。我军拟以伏击或乘其立足未稳彻底歼灭三十一旅。23日，毛泽东复电同意作战部署。彭德怀、习仲勋即下达作战命令，决定24日以伏击战歼灭第三十一旅。
3月24日，胡宗南整编第一军军长董钊率5个旅，沿延河两侧，占领安塞，却没有找到解放军主力。原定24日抵达青化砭地区的胡宗南整编第三十一旅（欠第九十一团）因在拐昴补给粮食，当天未动。隐蔽待机的西北野战兵团部队整整等了一天，并没有看见国民党整编第三十一旅。彭德怀认为，胡宗南为了保障其主力进犯安塞时侧翼安全，必定要派兵控制青化砭，遂于次日在原地继续隐蔽待机。
3月25日上午10时许，胡宗南整编第三十一旅旅部及第九十二团全部进入伏击圈，西北野战兵团各部按照预定计划拦头断尾，东西夹击，以多路纵队冲向敌人的行军行列，将其斩为数段。胡军顿时大乱，指挥失控。经过一个多小时的激战，全歼2900余人，俘少将旅长李纪云、少将副旅长周桂昌、少将参谋长熊继宗，缴获全部装备、辎重。
3月26日，中共中央军委致电彭德怀、习仲勋：“庆祝你们歼灭三十一旅主力之胜利，此战意义甚大，望对全体指战员传令嘉奖。”[1]
青化砭战役之后，胡宗南发现西北野战兵团主力在延安东北地区，于3月25日急令整编第一、第二十九军主力掉头向东，分别由安塞、延安出发向延川地区前进，并令驻守金盆湾、临真镇的整编第七十六师占领延长，向清涧地区前进，企图集聚三路大军共11个旅兵力，围歼西北野战兵团于延川、清涧地区。
西北野战兵团预见到胡宗南部在青化砭战役结束后必然东进，3月25日下午即令部队迅速撤离战场，转移到蟠龙西北地区，隐蔽待机。胡宗南基于青化砭分兵被歼的教训，在东进中采取“方形战术”[2]，既避免分散孤立被歼，又找到西北野战军兵团进行决战。3月29日，第一、第二十九军占领延川，31日占领清涧。26日第七十六师占领延长，28日进抵延川附近。但在延川、清涧两次扑空，没有找到西北野战兵团主力。4月1日，胡宗南又下令第一、第二十九军9个旅由清涧转折西行，向瓦窑堡、永坪一线“扫荡”。为了防止沿途被伏击，这两个军结成方阵，彼此掩护，交互前进，抵达瓦窑堡和永坪地区时又扑了空。胡宗南在主力东奔西跑、兵疲粮缺和东南两面夹击遭受威胁的情况下，一度徘徊于继续在陕北进行决战或抽兵援晋之间，最后决定留整编第十五师一三五旅守备瓦窑堡，主力8个旅南下青化砭、蟠龙地区，补充粮食后再确定下一步行动。
胡宗南的“方形战术”，一度使西北野战兵团难以找到可战之机。西北野战兵团几次想歼击敌一部，均因敌兵力密集而未打成。彭德怀等发现敌人战术有所改变后，致电毛泽东称，“胡宗南目前寻求我主力决战，我们拟顺应敌人企图，诱敌向东，集结五个旅隐蔽于西北山梁后与安塞之间。”“然后再东进敌后，寻求机动歼敌，求得一个月内连续打两三仗。”[3]3月27日，毛泽东复电，赞成“积极歼敌方针极为正确，部署亦妥”。同时提醒他们“现在不怕胡（宗南）军北进，只怕他不北进”。
3月31日，彭德怀依据毛泽东的指示致电新四旅张贤约等，提出主力隐蔽待机，让敌大胆前进的想法：“敌愈深入愈分散，歼敌机会亦将愈多。你们主力须集结永坪西北张家湾附近，如敌北进，稍加阻击诱敌北进；如敌西进，一枪不要放，使敌大胆向永坪、蟠龙等地前进，以利我主力出击。”[4]4月1日，彭德怀、习仲勋等致电各纵队、各旅：“我采取诱敌深入，扰敌与分散敌人，利用收复根据地条件，寻找敌之过失，各个歼敌主力，才能收复失地，保卫边区，发展西北。”[5]
4月2日，毛泽东致电彭德怀、习仲勋，就几次伏击未打成提出自己的看法：“我军歼击敌军必须采取正面及两翼三面埋伏之部署方能有效，青化砭打三十一旅即是三面埋伏之结果。此次我在蟠龙、永坪设伏，因敌未走此路，且只有正面（较弱）及右翼，缺少左翼埋伏，故未打成。但只要敌前进，总有机会歼敌。”[6]彭德怀接到毛泽东的电报后，当晚复电说明情况并表示异议：“敌自青化砭战斗后，异常谨慎。不走大道平川，专走小路爬高山；不就房屋设营，多露宿营；不单独一路前进，数路并列，间隔很小。以致三面伏击已不可能，任何单面击敌均变成正面攻击。敌人此种小米滚子式的战法，减少我各个歼敌机会，必须耐心长期疲困他、消耗他，迫其分散，寻找弱点，以打击分散之敌与打援敌。”[7]由于敌人实行集团作战，西北野战兵团继续采用青化砭战役的三面埋伏已不可能，而必须设法疲困敌人，消耗敌人，寻找打击分散之敌或者攻打援敌的机会。
在毛泽东与彭德怀商讨作战方针时，新的战机出现了。4月6日，彭德怀乘敌第一次“武装大游行”结束，主力南撤休整之机，于永坪地区伏击敌新编二十九军一部，歼敌600余人后撤出战斗。胡宗南部在永坪被伏击受挫，断定西北野战兵团主力转移到瓦窑堡西南李家川、榆树峁子一带，遂以整编第一、第二十军8个旅兵力由蟠龙、青化砭向北方向“扫荡”，以驻清涧的整编第二十四旅第七十二团接替瓦窑堡防务，令整编一三五旅自瓦窑堡南下，企图围歼西北野战兵团于蟠龙、青化砭西北地区。4月11日，胡部整编第二十四旅七十二团开到瓦窑堡。12日整编第一军5个旅由青化砭出发，沿牡丹川东侧北进；整编第二十九军3个旅由蟠龙出发，沿蟠瓦大道西侧北进。
4月13日，西北野战兵团将敌主力阻于李家岔、上白家坪及宋家沟、新庄沟以西地区。胡宗南误以为西北野战兵团一部主力位于瓦窑堡——蟠龙大道以西，遂急令一三五旅迅速南下向右翼靠拢，并命令左翼整编第一军5个旅向三皇峁、清水湾方向疾进，企图包围西北野战兵团。14日，胡部第一三五旅沿瓦窑堡至蟠龙大道高地南下，被西北野战兵团包围于三郎岔以北、以东地区。在西北野战兵团猛烈攻击下，至下午4时许，全歼胡宗南整编一三五旅4700余人，俘少将代旅长麦宗昌、少将参谋主任朱祖舒、少将政治部主任王文之，缴获其全部美械装备，首创西北战役一役歼敌一个整编旅的范例。
4月15日，中共中央对羊马河战役胜利的意义和经验作了高度评价，指出：“这一胜利给胡宗南进犯军以重大打击，奠定了彻底粉碎胡军的基础。这一胜利证明仅用边区现有兵力（六个野战旅及地方部队），不借任何外援即可逐步解决胡军。这一胜利又证明忍耐等候不骄不躁，可以寻得歼敌机会。望对全军将士传令嘉奖，并望通令边区军民开会庆祝，鼓励民心士气，继续歼敌。”[8]4月15日，毛泽东总结羊马河战役的胜利的经验后，提出了西北战场的作战方针，指出：“我之方针是继续过去办法，同敌在现地区再周旋一时期（一个月左右），目的在使敌达到十分疲劳和十分缺粮之程度，然后寻机歼灭之。我军主力不急于北上打榆林，也不急于南下打敌后路。应向指战员和人民群众说明，我军此种办法是最后战胜敌人必经之路。如不使敌十分疲劳和完全饿饭，是不能最后获胜的。这种办法叫‘蘑菇’战术，将敌磨得精疲力竭，然后消灭之。”[9]
羊马河战役后，胡宗南发现西北野战兵团主力部队在瓦窑堡以南地区，即令整编第一军沿山神峁、安定、瓦窑堡大道以南山地，整编第二十九军绕至羊马河以东，迅速东进，企图围歼西北野战兵团。4月15日，第一、第二十九军在瓦窑堡会合，但西北野战兵团已转移到瓦窑堡至清涧大道以南地区，胡宗南部又一次扑空。胡宗南被迫令整编第一军和整编第二十九军于4月17日南下永坪、蟠龙地区休整补充。西北野战兵团乘机于新岔河地区歼其一部2000余人后，主力继续在永坪东北地区等待时机。
此时，从延安撤出的部分中共中央机关正在陆续东渡黄河，向晋绥解放区转移，国民党空军据此判断：中共中央及共军主力开始陆续东渡黄河。蒋介石获悉中共中央及解放军主力已开始东渡黄河，遂令胡宗南主力迅速北上，并令榆林邓宝珊第二十二军南下配合，企图南北夹击，将西北野战兵团歼灭于佳县、吴堡地区。胡宗南按照蒋介石旨意，集中整编第一军、整编第二十九军共9个旅的兵力，于4月26日由蟠龙、永坪地区分两路向绥德前进；第二十二军及胡宗南部第二十八旅同时由榆林向米脂、佳县开进；以第一六七旅部率一个团及陕西民团第三纵队守备补给基地蟠龙。
4月27日，彭德怀等根据敌情变化致电毛泽东：“我野战军本日隐蔽于瓦市东南及西南，拟待敌进逼绥德时，围歼蟠龙之敌”。毛泽东于28日复电批准这一计划，指出：“让敌北进绥德或东进清涧时，然后再打蟠龙之敌。”西北野战兵团立即调整部署，以三五九旅一部，并从每个主力旅中抽出一个排，配合绥德军分区及晋绥独立第五旅，佯装主力，大张声势，徐徐北上，以诱敌北上。同时，集中第一纵队和第二纵队独立第四旅及新编第四旅共4个旅围攻蟠龙守敌；以第三五九旅主力于清涧以西，监视和阻击绥德、清涧可能北上回援之敌；以教导旅于青化砭以北，阻击青化砭地区可能进犯之敌。
4月29日，彭德怀、习仲勋把部队的部署情况报告中央军委。毛泽东经过反复考虑，30日电示彭德怀、习仲勋：“经过精密之侦察，确有把握，方可下决心攻击瓦窑堡或蟠龙，如无充分把握，以不打为宜，部队加紧休整，以逸待劳，准备运动中歼敌。”[10]彭德怀、习仲勋研究后决心不变，再次报告中央军委。毛泽东在复电中鼓励说：“攻击蟠龙决心很对。如胜利影响必大，即使不胜，也取得经验。”[11]
西北野战兵团经过充分准备后，5月2日午夜即向国民党守军发起突然攻击。攻击部队逼近敌前沿阵地，并以抵近火力有效压制和破坏敌火力点。同时，连续爆破众多障碍物，并组织小部队多路穿插迂回，攀登悬崖绝壁，直插敌防御纵深。战斗持续到4日，西北野战兵团攻克了蟠龙以东、以北之主阵地及蟠龙外围制高点。当日黄昏，各攻击部队依据制高点直扑蟠龙中心，迅速结束战斗，全歼敌整编一六七旅等部6700余人，俘少将旅长李昆岗、少将副旅长涂建等，缴获大量粮食和军用物资。这时，胡宗南急令其主力掉头回援，而西北野战兵团则撤到安塞休整。
在主动放弃延安后的一个多月中，西北野战兵团在中共中央、中央军委的领导下，以不足3万人的兵力，按照毛泽东提出的“蘑菇战术”，与数倍于己的国民党军从容周旋，先后取得了青化砭战役、羊马河战役、蟠龙战役的胜利，被誉为“三战三捷”，消灭胡宗南军1.4万多人，拖住了胡宗南军这支蒋介石的战略预备队，有效地策应了其他战场的人民解放战争，并为西北战场最后的胜利奠定了基础。对于这段历史，美国政府在1949年发表的《白皮书》曾经做过这样的评述：国民党军“攻占延安曾经宣扬为一个伟大胜利，实则是一个既浪费又空虚、华而不实的胜利”。这个评论是颇具讽刺意味的。
西北野战兵团在取得青化砭、羊马河、蟠龙战役胜利后，经过中共中央批准，西北野战兵团决定在安塞县真武洞举行祝贺“三战三捷”大会。
蟠龙战役后，中共中央军委于1947年5月5日向彭德怀发祝贺电，并指出西北野战兵团主力于安塞真武洞、龙安一线进行休整。5月9日，彭德怀和习仲勋向毛泽东报告了部队下一步行动计划，部队休整10天，准备开全军祝捷大会、俘虏兵诉苦会，并检讨战斗经验与群众纪律。毛泽东决定派周恩来、陆定一去真武洞，商量下一步作战方针，并代表中共中央参加祝捷大会。
真武洞是安塞县政府所在地，祝捷大会的会场就设在县城东山下的马王庙滩。5月14日夜幕降临后，祝捷大会在七响礼炮声中开始。周恩来、陆定一、彭德怀、习仲勋、马明方、贾拓夫等参加大会。大会由中共中央西北局书记、西北野战兵团副政委习仲勋主持。他指出：蒋介石、胡宗南梦想侵占边区，消灭西北人民解放军，这个企图已被我们英勇的战斗打垮了。战斗现在才开始，不久定有更多的胜利。习仲勋号召全边区军民团结起来，把胡宗南军队消灭在边区。
周恩来在彭德怀陪同下进入会场，向为支援战争作出巨大贡献的边区人民致以敬意后，检阅了西北野战兵团、地方武装和游击队，并观看了缴获胡宗南部的各种战利品。周恩来在讲话中简述了近几个月来全国的军事、政治形势，充分肯定了西北野战兵团辉煌的战绩，并特别告诉大家：“毛主席和党中央还在陕北，与边区军民共同奋斗。‘三战三捷’战役就是毛主席亲自指挥的，毛主席和党中央还要指挥我们继续打胜仗，还要指挥我们打倒蒋介石，解放全中国。”周恩来号召边区军民下定决心，消灭胡宗南军队，将蒋家王朝彻底消灭，收复延安，保卫大西北。
彭德怀讲话指出：“陕甘宁边区和平十年，现在却被蒋介石走狗胡宗南打进来了。边区军民坚决自卫，自3月19日至5月4日，平均每半个月消灭敌人一个旅。现在入侵边区的蒋胡军尚有28个旅，如果以过去的速度计算，再有14个月，就可将其全面消灭。”“我们有广阔的良好的回旋地区，有边区人民的拥护和帮助，有忠实于人民解放事业的全体将士的艰苦努力，只要我们不犯错误，不骄傲，共同努力不懈，和人民团结一致，就能全部消灭蒋胡军。”[12]
会议通过了致毛泽东主席和朱德总司令的致敬电，表达了边区军民对领袖的无限敬意和坚决消灭来犯之敌的坚定信念。会议还通过致全国各界的通电，感谢各解放区军民对边区的支持。并宣誓今后要继续努力，人民解放军将更加奋勇作战，陕甘宁人民将更加踊跃参军，彻底消灭胡宗南，收复延安，完成解放大西北的光荣任务。
在胡宗南部进攻延安时，蒋介石也命令宁夏马鸿逵、青海马步芳（简称“二马”）从西线配合胡部作战。至5月12日，马鸿逵部整编第八十一师和马步芳部整编第八十二师，先后占领陕甘宁边区陇东分区的庆阳、合水、环县、曲子等地，马鸿逵部整编第十八师占领三边的盐池、定边、安边等地。
蟠龙战役结束后，周恩来同西北野战兵团首长分析当时形势，认为胡宗南部主力吸取了屡次分散被歼的教训，组成方阵，集结一团，不易为我所调动；而且延安东北一带的粮食供应极其困难；“二马”在所占领地区进行疯狂的破坏和残酷的镇压，使人民群众遭受严重的灾难。根据这些情况，决定在安塞地区进行短期休整后，挥师西进，打击“二马”，收复庆阳、合水等地；尔后视情况或南下关中或北上三边，以调动胡宗南部主力，寻机歼灭之，并报告中央军委。5月14日，毛泽东复电彭德怀、习仲勋：“完全同意六月作战方针，除留警七团于现地外，全军出陇东”[13]。
5月19日，彭德怀发布西进陇东、歼灭马步芳部整编第八十二师的命令，首先歼灭分散孤立之敌，然后攻占庆阳、西峰镇。5月21日，西北野战兵团各部分别从龙安镇、真武洞和安塞出发，经过艰苦跋涉，翻越山高路险、人烟稀少的狮子山、子午镇等地，于28日、29日隐蔽到达预定的攻击准备位置。在行军途中，毛泽东致电彭德怀、习仲勋：你们到达陇东攻击准备位置后，望按照蟠龙攻击范例，事先进行两天至三天之详细侦察，确有把握后攻击；如无把握宁可改换攻击目标，不要勉强攻击预定之敌。29日，西北野战军左路纵队首先向合水之敌发起攻击。30日拂晓，右路、中路纵队分别向蒋台、悦乐发起攻击。由于侦察详细，准备充分，加上守敌较弱，右路纵队、中路纵队先后占领蒋台、悦乐。但左路纵队进攻合水不顺利，而且伤亡较大。
西北野战兵团在陇东的胜利，使蒋介石大为震惊，即令胡宗南趁机猛扑中共中央机关驻地王家湾。毛泽东、周恩来、任弼时沉着应对，摆脱胡宗南的追兵。胡宗南消灭中共中央机关的企图落空后，又恐西北野战兵团南下关中，即令整编三十六师加强旬邑、彬县、长武一线布防。同时，“二马”因遭蒋台、悦乐之败，令整编八十一师和骑兵二旅固守环县，令整编第八十二师固守庆阳、合水、西峰镇。
彭德怀、习仲勋根据敌情的变化，并吸取了前一阶段同时攻击敌三点、兵力比较分散的教训，决定部队暂不南下关中，而集中主力5个旅围攻刚遭打击、比较好打的宁马第八十一师守备的环县。经过充分的准备，14日，西北野战兵团向环县发起进攻，于16日下午攻克环县，残敌向洪德城方向逃窜。环县一战，西北野战兵团共歼敌1100余人，陇东战役宣告结束。
6月17日，毛泽东就西北野战兵团下一步进攻方向，致电彭德怀、习仲勋，指出：“我军下一步行动可从打宁马十八师，收复定盐；或打延安、洛川间守备之敌，断其后路二者择一”[14]。彭德怀、习仲勋分了战局，决定率部北上，歼灭宁马整编第十八师，收复三边地区失地。25日，西北野战兵团由环县北上，经过沙漠地区，于29日抵达定边南山。
当马鸿逵获悉西北野战兵团向北开进时，即令三边所部拆除长途电话，加紧运走物资，陆续西撤步兵。彭德怀、习仲勋得悉这一情况，为不失战机，于30日命令西北野战兵团第一纵队和新编第四旅向定边进攻；教导旅进至定边以西地区，准备拦击可能由定边西逃之敌；第二纵队向安边及博井堡进攻，并堵截博井堡以东敌之西逃退路。马鸿逵摄于解放军的威力，总结环县失败的教训，保存实力，不战而逃。西北野战兵团先后收复定边、安边、博井堡等地，并乘势向西追击残敌。
这时，西北野战兵团在陕甘宁边区作战已3个多月，毛泽东致电高岗并告各地首长，指出：“敌以三十一个正规旅加上保安团队为数二十万人以上，压迫我仅有一百五十万人口及四万余军队的边区，约为七个半人对付一个敌人。以敌人力量论，山东第一，边区第二，以人口与敌人相比较，则边区为第一。但三个月战争已使敌人士气沮丧，对前途无信心。我军则士气甚壮，信心甚高。”[15]
根据中共中央小河会议决定加强西北战场的要求，1947年7月31日，中共中央军委决定，“西北野战兵团定名为西北野战军”，彭德怀任司令员兼政治委员，习仲勋任副政治委员，张文舟任参谋长，徐立清任政治部主任。9月，张宗逊任副司令员。此前，中共中央扩大会议同意成立彭德怀为书记的中共西北野战军前线委员会，以加强党的领导。此时，西北野战军下辖3个纵队又2个旅和1个特兵师、1个山炮营，约5万人。
小河会议后，西北野战军按照中央军委“三军配合，两翼牵制，夺取中原”的战略部署，实施将胡宗南部引向陕北沙漠边沿的战略决策。7月28日，彭德怀率西北野战军第一、第二、第三纵队和新编第四旅、教导旅，以及绥德分区第四团、第六团由三边东移，经大、小理河北上，进攻榆林。8月6日，西北野战军同榆林邓宝珊部二十二军及胡宗南部整编三十六师第二十八旅激战两日，基本扫除了榆林守敌设在神木至横山响水堡200里防线上的外围据点，直逼榆林城下，对榆林形成包围之势。
驻守榆林的邓宝珊部，西与宁夏马鸿逵部、南与胡宗南部形成掎角之势，是国民党军在陕北、山西、绥远的重要军事力量。蒋介石唯恐榆林丢失，影响西北战局，于8月7日急飞延安，与胡宗南、裴昌会商议部署增援榆林，并准备在榆林、米脂、佳县之间的三角地区“围歼”西北野战军。遵照蒋介石命令，胡宗南急令整编第一军军长董钊、整编第二十九军军长刘戡率所属8个旅分两路向绥德、佳县地区疾进；以整编第三十六师师长钟松率该师第一二三旅和一六五旅组成援榆快速兵团，由横山沿长城一线，轻装疾进，驰援榆林。8月12日，钟松的快速兵团接近榆林。
鉴于钟松救援榆林，形势变化，中央军委和毛泽东同意彭德怀“围点打援”的计划。此时，解放军虽然已歼敌3000余人，但榆林城尚未攻克。彭德怀立即请示中央军委，认为调动胡宗南部主力北上的目的已经达到，即日果断撤出榆林战斗。西北野战军主力则向榆林东南、米脂东北地区隐蔽集结，并以小部队掩护边区后方机关佯装主力东渡黄河。胡宗南误以为西北野战军骤然撤围榆林是“仓皇逃窜”，准备东渡黄河，遂令所部迅速追击，企图将西北野战军消灭在米脂、佳县地区。8月15日，胡宗南两部主力分别进抵绥德。董钊率领整编第一军军部和第一师留守绥德米脂；刘戡率领整编第二十九军军部和5个旅继续北进，至17日进至吉征店。钟松部8月13日进驻榆林城后又于翌日南下，16日进抵镇川。
此时，自恃“援榆有功”的钟松及所属一二三旅（附第一六五旅四九三团）做前梯队，远离第三十六师主力（后梯队），经米脂沙家店向乌龙铺方向孤军突进。彭德怀立即抓住战机，计划在沙家店地区歼灭钟松之整编第三十六师；先歼其后梯队，再歼其前梯队。西北野战军司令部随即移至预定战场以北的刘全塔。18日，彭德怀部署第三纵队和警备第四、第六团，准备在佳县以南乌龙铺地区阻击刘戡部对钟松第三十六师的增援，集中第一、第二两个纵队和教导旅、新编第四旅歼灭钟松之整编第三十六师。是日，彭德怀发布了“以伏击姿态歼灭该敌三十六师”的命令后，西北野战军即向钟松的三十六师发动进攻，后因遇大雨而撤出战斗。19日，钟松令所部第一六五旅构筑工事，同时急电第一二三旅向沙家店回援。刘戡整编第二十九军和5个旅进至佳县县城及其以西的神泉堡、李家庄。彭德怀根据战况重新调整西北野战军的部署。当晚，中共中央机关安全到达刘全塔以北15里的梁家岔，并迅速与西北野战军司令部取得联系。彭德怀向毛泽东汇报了继续歼灭敌三十六师的计划。毛泽东电示：“向全体指战员讲清楚，这是对整个战局有决定意义的一战。要坚决、彻底、干净、全部地消灭敌人，不让一个跑掉。”20日拂晓，西北野战军第一纵队、第二纵队向钟松第三十六师师部及一六五旅发动进攻；教导旅和新四旅把由乌龙铺折返的第一二三旅阻击于乌龙铺以南地区。经过一天激战，歼灭胡宗南部整编第三十六师6000余人，俘少将旅长刘子奇、少将参谋长罗秋佩。
8月23日，彭德怀在前东原村召开西北野战军旅长以上干部大会，毛泽东、周恩来、任弼时等亲临会场。毛泽东高度评价了榆林、沙家店战役的意义，并赞扬彭德怀对战役的正确指挥。他说：“沙家店这一仗确实打得好，对西北战局具有决定意义，最困难的时期已经过去了。用我们湖南话来说，打了这一仗，就过坳了。”他又说：“侧水侧敌本是兵家所忌，而我们彭老总指挥的西北野战军英勇奋战，在短短一天时间里，就取得了空前的胜利”。[16]从沙家店战役胜利开始，西北野战军由内线防御转为内线反攻。
中共中央军委对西北战场的情况与经验非常重视，不断向各大战略区通报，1947年10月11日，中共中央军委在《关于西北战场情况与经验的通报》中指出：“西北我军在彭副司令指挥之下，包括三个地方旅在内，总共只有十个旅，每旅大者五千余人，小者三千余人，全军共计四万余人。边区人口一百五十万，三分之一左右沦于敌占，一切县城及大部乡村均曾被敌侵占，现仍有十一城在敌手。本年荒旱，近数月粮食极端困难。七个月作战，未补解放区新兵，补的都是俘虏，即俘即补。七个月中没有作过一次超过两星期的正式整训，绝大部分时间都在行军作战中。然而，我军战斗意志极其坚强，士气极其高涨，装备火力大大增强，人员因有俘虏补充，亦比三月开始作战时略有增加。利用边区地方广大，人民拥护，七个月内，击破了胡宗南中央系步骑二十四个旅及杂牌十个旅的攻势，被我歼灭及受歼灭性打击者达十一个旅，加上敌人拖疲饿瘦，使我转入了反攻。人民虽受敌人摧残搜刮的灾难，却极大地提高了觉悟。我军虽在数量上少于敌人几倍，但在战斗力上优于敌人，尤其是在精神上压倒敌人，敌人极怕我们，我们不怕敌人。目前我军主力准备再在内线一个短时期，即打到敌后去。估计再有一年左右时间，即可歼灭胡军大部，并夺取西北许多地方。”[17]这是中共中央对西北战场7个月来作战的全面总结。
[1]中共中央文献研究室编：《毛泽东年谱（1893—1949）》（修订本）下卷，中央文献出版社2013年版，第177页。
[2]“方形战术”，即部队开进时，全部轻装，携带干粮；布成横直15至20公里的方阵；几个旅联结一起，数路并进，缩小间距，互相策应；每日前进10到15公里，白天同行，夜间同宿；稳扎稳进，不走大道平川，专走小道爬高山；不就房屋设营，而多野外露宿。
[3]王焰：《彭德怀年谱》，人民出版社1998年版，第337页。
[4]王焰：《彭德怀年谱》，人民出版社1998年版，第338页。
[5]王焰：《彭德怀年谱》，人民出版社1998年版，第338页。
[6]中共中央文献研究室编：《毛泽东年谱（1893—1949）》（修订本）下卷，中央文献出版社2013年版，第179—180页。
[7]王焰：《彭德怀年谱》，人民出版社1998年版，第338页。
[8]《毛泽东军事文集》第4卷，军事科学出版社、中央文献出版社1993年版，第39页。
[9]中共中央文献研究室、中央档案馆编：《建党以来重要文献选编（1921—1949）》第24册，中央文献出版社2011年版，第132页。
[10]《毛泽东军事文集》第4卷，军事科学出版社、中央文献出版社1993年版，第45页。
[11]李新、陈铁健：《中国新民主革命通史》第11卷，上海人民出版社2001年版，第426页。
[12]王焰：《彭德怀年谱》，人民出版社1998年版，第344页。
[13]中共中央文献研究室编：《毛泽东年谱（1893—1949）》（修订本）下卷，中央文献出版社2013年版，第190页。
[14]《毛泽东军事文集》第4卷，军事科学出版社、中央文献出版社1993年版，第103页。
[15]中共中央文献研究室编：《毛泽东年谱（1893—1949）》（修订本）下卷，中央文献出版社2013年版，第196页。
[16]中共中央文献研究室编：《毛泽东年谱（1893—1949）》（修订本）下卷，中央文献出版社2013年版，第220—221页。
[17]中共中央文献研究室、中央档案馆编：《建党以来重要文献选编（1921—1949）》第24册，中央文献出版社2011年版，第429—430页。