直到1948年春天，邓小平及其部队的处境才开始有了转机。其余的共产党部队的防线进入了黄河与大别山区之间。这时，邓小平才能离开大别山区向豫北进军。5月，他在那里被任命为党的中原局第一书记和中原野战军的政治委员，仍然同刘伯承并肩作战。
邓小平出任这两项要职时，这场战争正处在停滞阶段。国共双方都想停下来休整、总结一下。共产党方面，毛泽东不太清楚下一步应该怎么办。聂荣臻在他的回忆录中描述了当时毛泽东同他还有其他人就战略计划问题的几次谈话，在其中一次谈话时，有人劝阻毛泽东不要命令华东野战军直接跨过长江。
也是在这段时间，由于整个冬天都生活在陕西极为恶劣的环境下，毛泽东的身体感到有些不适，斯大林邀请他去莫斯科进行治疗，毛谢绝了。原因是显而易见的，如果接受斯大林的邀请，他至少要离开中国几周的时间，但这正是国内战争要达到高潮的时候，也是共产党第一次想从根本上推翻国民党政府的关键时刻。总之，毛泽东有理由怀疑斯大林的这一邀请潜在的动机。从1927年起，在涉及国共双方的有关决定中，斯大林似乎一直都是更偏向国民党一方。从1937年第二次国共合作的建立，从抗日战争期间苏方军事力量的投入，从1945年和1946年在满洲地区苏联对国共双方军队的援助等方面都可以看出这一点。由此，毛泽东得出结论，斯大林这次邀请他，是想从他这里探听中共的军事实力和政治目标，同时，斯大林此时已感觉到，中国共产党人的成功将会冲击苏联的政治地理利益。
不管毛泽东怎样怀疑，他很快就感觉到斯大林的观点发生了变化。1948年夏天，苏联政治局的资深委员安·米高扬秘密访问了当时设在河北山区的中共中央。这次访问在中国只有很少的人知道，在苏联也是直到70年代初期毛泽东有关这次访问的一个谈话内容被披露，才被外界所知。人们从几个公开渠道可以了解到有关这方面的一些情况，其中包括聂荣臻的回忆录。聂荣臻回忆说，当时斯大林派米高扬取道大连（这当时是苏联空军在满洲的一个基地）抵达中国，要他“亲自和毛泽东同志谈一谈，中国革命究竟还有多大力量，还有多少人能打仗”。聂荣臻评论道：“因为在他们的印象里，中国共产党领导的革命军队，经过连年战争，恐怕已经没有多少人了。这说明，他们对中国的革命力量，始终是估计不足的。”事实上，米高扬认为，中国共产党全力争取内战全面胜利的做法是错误的，因为这将导致美国人的干涉，他们一旦支持国民党，将会给世界力量对比，也给共产党本身带来许多严重后果，因此，中共的正确方针应该是放弃进军长江以南地区，维持自己对北半个中国的政权。米高扬受到抵制和质询。后来在谈到这段特殊的插曲时，毛泽东曾轻蔑地说，他拒绝了米高扬的这些分析和建议。
1948年9月到1949年1月之间的三大战役决定了这场内战胜负的命运。这三大战役每一次都是由共产党发动进攻，并且每一次也都是以共产党的势不可当的胜利而告终。他们最后完全消灭了东北和华北以及中原地区的国民党军队，将近150万的国民党军队被歼或被俘。
邓小平的军事生涯，在这三大战役中的“淮海战役”达到了光辉的顶点。淮海战役的战场在中国中部地区、黄河与长江之间的黄淮平原，这次战役从1948年11月上旬持续到1949年1月中旬。在淮海战役中，共产党调动了包括刘伯承部队在内的两个野战军及一些地方部队，并组成总前委统一领导。
邓小平是这个总前委的书记，也就是实际上的负责人。在这一战役中，共产党出动了大约30万兵力并得到了民工的支援。邓小平的官方传记称，支前民工达540余万人。他们运送弹药和物资，挖战壕（这些战壕用来阻陷国民党所使用的成千上万的包括坦克在内的车辆）。国民党一方则投入了8个兵团，每个兵团近10万人。江苏徐州，是位于铁路干线枢纽的一座城市，国民党的两位主要将领刘峙和杜聿明及其指挥部就驻扎在这里。淮海战役期间，在徐州的东部、西南部和西部先后进行了四次重要战斗。在前三次战斗中，每一次国民党军队都有大约10万人被歼灭。第四次战斗中，国民党又有两个兵团遭到了同样的下场。
在这四场战斗中，共产党的策略是，当国民党军队轻率地离开其据点来到开阔的乡村时，就立即包围他们。
一些国民党部队坚持抵抗，直到弹尽粮绝；另一些则在严酷的战斗刚一开始就缴械投降了。国民党军队曾一度完全掌握了制空权，却无法使用他们的空中力量重创共产党军队，也不能向自己被包围的部队补充充分的食品与弹药。同时，他们也没能有效地利用自己的装甲部队，尽管这场战役是在开阔的平原地区展开，并且是在冬季，天寒地冻、土地相当坚硬，十分有利于装甲部队作战。
蒋介石本人常常对作战计划进行干预，并亲自坐淮海战役五人总前委成员。左起：粟裕、邓小平、刘伯承、陈毅、谭震林。
阵指挥战事，但这只能给他的战地指挥官们造成混乱。
加之后勤供应短缺、情报失灵及通信系统不完善等，也严重地妨碍了他们的指挥。他们一再遭到袭击，而且被迫在共产党挑选的时间与地点作战。他们为此付出了惨重的代价。杜聿明和另一个兵团司令被俘，另外两个兵团司令阵亡，大约有55万国民党军队被消灭。
国民党的失败意味着共产党打开了通往南方的道路，也意味着国共双方和谈的条件将由共产党说了算。
在淮海战场最后一批国民党军队投降之后的第四天即1949年1月14日，毛泽东发表了一个声明，要求国民党军队全面投降，还包括废除国民党政府，惩办包括蒋介石在内的“战争罪犯”，将国民党武装改编为人民解放军以及建立一个“民主联合政府”以取代“南京国民党反动政府”等。蒋介石拒绝接受这些条件，但在此后却马上辞去了中华民国总统的职务。原来的副总统李宗仁—北伐的幸存者之一，同时也是很少的几个在抗日战争中曾打过胜仗的国民党将军之一—成了代总统，并且开始与北平的共产党谈判，这时北平已经落入共产党的手中。但是共产党毫不让步。4月，李宗仁的谈判代表不得不带着一份和平协议草案回到南京，这个草案包含了毛泽东最初所提的全部条件。4月20日，李宗仁表示拒绝接受这个协议草案。第二天，共产党对此做出了回答：他们在数百公里的战线上强渡了长江。
在随后的三个月当中，除从东北南下的林彪的野战军在湖南受到白崇禧部的牵制外，共产党的其余几支野战军大举南下，几乎未曾遭遇国民党军队的大规模抵抗，只有极少数的有组织的国民党军队在此期间坚持抵抗。李宗仁以广东为基地，努力想重整旗鼓。他很快就发现，他的努力处处受到蒋介石的暗中破坏。蒋认为保存国民党及其政府的唯一可行的途径是将其撤到台湾。
尽管蒋在名义上退休了，可是他利用其国民党政客和军官的所有的老关系，又建立了一个司令部，组织调动了大约50万部队、大部分的海军及空军力量及中国大部分的黄金与外汇储备。蒋介石指望，欧洲的冷战和美国日益强烈的反共情绪会阻碍共产党的军队攻入台湾。从更长远来看，一旦第三次世界大战爆发，在美国军队的支持下，他也许还有机会反攻大陆。
刘邓野战军在战争的最后阶段又打了两个重大战役。在第一个战役中，他们攻下了南京，占领了长江下游的大部分地区。对于邓小平而言，这本来应该是他参加的最后一次战役，因为中央曾计划让他负责此人民解放军胜利登上长江南岸。
前曾是前国民党中心区域的华东地区的政治工作，并且已经任命他担任党的华东局书记。
但是到这年的7月，这个计划发生了变化。当时共产党认为“帝国主义封锁的危险”（指美国的军事干涉）已经消退，他们决心继续攻克国民党占据的最后地盘。随之决定邓小平继续留在刘伯承的野战军中。1949年10月1日，中华人民共和国宣告成立，邓小平和刘伯承在参加了开国大典之后于10月上旬离开北京前往湖南，他们的队伍同时也向那里挺进。邓小平和刘伯承是乘火车奔赴前线的，这对他们来说是一种尚不习惯的豪华享受，在离湘江不远的一个地方，他们赶上了自己的部队。
