石家莊扼平漢、正太、石德鐵路，是華北地區(qū)重要的戰(zhàn)略樞紐。1947年10月，石家莊之國民黨第3軍主力在清風店地區(qū)被晉察冀軍區(qū)部隊全殲后，駐守石家莊的國民黨軍只有第3軍之第32師、2個保安團及周圍19個縣的保安大隊，態(tài)勢孤立。為了加強石家莊的守備，蔣介石于11月3、4兩日，將保定“綏靖”公署1個獨立團及1個野炮營空運至石家莊。晉察冀軍區(qū)司令員兼政治委員聶榮臻決心乘石家莊守敵兵力空虛、軍心不穩(wěn)之際，集中晉察冀野戰(zhàn)軍全部及所屬冀晉、冀中軍區(qū)的部隊發(fā)起石家莊戰(zhàn)役。

戰(zhàn)役的部署是：以晉察冀野戰(zhàn)軍第3、第4縱隊分別從西南和東北兩個方向實施主要突擊；以冀晉軍區(qū)獨立第1、第2旅、第4軍分區(qū)和冀中軍區(qū)獨立第7、第8旅、第11軍分區(qū)的部隊從西北和東南兩個方向實施輔助進攻；以晉察冀野戰(zhàn)軍第2縱隊、獨立第9旅及第3、第9軍分區(qū)的部隊部署于定縣、新樂之間，擔任阻擊由保定方向增援之敵；以察哈爾軍區(qū)獨立第4旅及第5、第7軍分區(qū)的部隊向平漢路北平（今北京）至保定段出擊，重點破壞鐵路線，配合主力部隊作戰(zhàn)。

為了更有力地打擊石家莊守軍，晉察冀野戰(zhàn)軍還將清風店戰(zhàn)役中被俘的約1000名國民黨軍官經(jīng)教育后釋放回石家莊，以分化瓦解敵軍。此外，晉察冀解放區(qū)政府調(diào)集1萬副擔架，4000余輛大車，10萬民兵、民工隨軍作戰(zhàn)。

11月5日夜晚，進攻各部隊渡過滹沱河向石家莊開進，并突然包圍了石家莊外圍國民黨軍各據(jù)點。7日晨，冀晉軍區(qū)獨立第1、第2旅攻克了大郭村飛機場，殲滅守軍1個營。8日晨，第4縱隊攻占盤山，至此掃清了外市溝以外守軍的全部據(jù)點。8日下午4時，在強大炮火的掩護下，晉察冀野戰(zhàn)軍以坑道爆破和強行爆破相結合的手段向外市溝國民黨守軍發(fā)起了總攻，至9日晨，晉察冀野戰(zhàn)軍攻占了除北焦、范村等4個據(jù)點外的全部據(jù)點。隨后，晉察冀野戰(zhàn)軍以一部兵力圍困上述4個據(jù)點，以主力繼續(xù)向內(nèi)市溝進攻。

10日下午4時，在炮兵火力猛烈轟擊的掩護下，攻城突擊部隊同時實施內(nèi)外爆破，并從被炸塌的壕溝沖入內(nèi)市溝。第3縱隊第8旅首先從西面突破成功，于下午6時攻占了東里村、西南兵營，殲滅守軍第32師之第96團大部。第4縱隊第10旅從東面突破后，連續(xù)擊退第32師之第94團及坦克的7次反撲，鞏固了突破口，并推進至鐵路以東地區(qū)。冀晉、冀中軍區(qū)的部隊也相繼占領了預定目標，進入了市內(nèi)戰(zhàn)斗。10日晚11時，全面突破內(nèi)市溝后，各攻城部隊適時將第二梯隊投入戰(zhàn)斗。至12日，守敵全部被殲，第32師師長兼石家莊警備司令劉英被俘。隨后，冀中軍區(qū)部隊又乘勝攻占了元氏縣城。

石家莊戰(zhàn)役，共殲滅國民黨軍2.4萬人，繳獲坦克9輛，火炮100余門及大量機車、汽車和軍用物資，此役不僅占領了敵華北的一個戰(zhàn)略要點，使晉察冀晉冀魯豫兩大區(qū)連成一片，而且還首創(chuàng)了人民解放軍奪取重要城市的先例，為爾后進行城市作戰(zhàn)提供了重要經(jīng)驗。