青年军二○七师的全体官兵都是从各部队挑选的国民党党员，十分反动而顽固，这时在沈阳有两个旅（还有一个旅被调到廖耀湘兵团在辽西会战中被消灭），驻扎在沈阳的西南部。五十三军的起义军官曾努力做过其中一个旅一些军官的工作，希望能拉出一部分人参加起义，但没有结果。东野总部首长曾专门下达了捉拿该师师长戴朴的命令：“二○七师师长戴朴极端反动，已令其部属焚烧物资，望各部注意清查逮捕，以便战后依法处办。”但戴朴已在混乱中化装逃跑，故而未能捉拿归案。不过也由于戴朴已逃跑，所以该师在我军的压力下无法形成有效的反抗，10月31日下午，我十二纵和二纵在对沈阳进行包围时，就在小郭庄与二○七师交了火。由于敌人事先制作了不少用3厘米厚钢板焊成的“活动碉堡”，可以在里面推着走，犹如人力装甲车一般，曾让我先头部队遇到了阻力。第二天，我军的大部队到了，集中了18个炮连对敌人进行轰击，然后冲到近处拼刺刀，在苏家屯消灭了二○七师1.3万余人。与此同时，我一纵也在10月31日赶到沈阳，并在铁西区与二○七师交手，攻破了敌人的防线，进入城内。二纵也从铁西区向城中的纵深前进，在火车站附近的一座大楼内抓获了二○七师新一旅旅长李庄一以下4200多人。11月2日，我军独立第十二师和十三师在东大营拿下了二○七师的最后一个据点，另一部分在乔家窝棚企图以假投降来寻机逃跑，未能得逞，也被我军歼灭。歼灭二○七师，是我军解放沈阳过程中进行过的真正意义上的战斗。
我军在解放沈阳的过程中，一共歼敌13万多人，其中有将级军官106人；缴获了大量的武器与物资，其中有大炮1685门、机枪4811挺、步枪7万多支、汽车841辆、坦克43辆、装甲车114辆。这是我军战史上第一次在一次战斗中获得如此多的军用物资。我军在沈阳还有一个极为重要的收获，就是完整无缺地接管了当时中国最大的兵工厂沈阳兵工厂。沈阳兵工厂的中将厂长陈修和是陈毅的堂兄，为人正派，倾向进步，在他的艰苦努力之下，抵制了国民党政府多次要他迁厂或炸厂的计划，将设备8000台、职工1.2万人的大兵工厂完整地保护了下来（该厂每月生产的枪支弹药就可以装备一个师），将大量的弹药和设备交给了东北局，为支援全国的解放战争发挥了巨大作用。
三、五大书记会餐
沈阳的解放，标志着全东北的解放，也标志着辽沈决战的结束。
历时52天的辽沈决战，我军共消灭国民党正规部队的一个“剿匪”总司令部、一个指挥所、四个兵团司令部、11个军部、33个整师；还消灭国民党非正规部队的一个警备司令部、三个省保安司令部、一个骑兵司令部、13个师，总共消灭敌军47.2万多人，其中生俘32.4万人，俘虏中包括国民党将级军官180人。缴获各种火炮4700门、飞机16架、坦克76辆、装甲车151辆、汽车2000多辆、骡马5600多匹、各种枪械10万支以上。更何况在被我军消灭的国民党军队中，有不少都属于蒋介石的精锐（按：当时国民党军队内部的一致看法，在抗日战争中参加过远征军的美械装备部队，即视为蒋军的精锐部队。在东北解放战争战场上，就有8个军属于这样的精锐之师）。辽沈决战是我军有史以来所打的第一场大战役，不仅大量消灭了敌人，也大量装备了自己，为下一步全国的解放战争提供了可靠的保证。在这场决战中，我军也付出了不小的代价，共牺牲14010人，受伤53327人。
辽沈战役之后，我军在数量上第一次超过了国民党军队。我军这时的总兵力已经超过了300万人，而国民党军队的总兵力则下降到只有294万人。
11月2日，中共中央致电东北人民解放军全体指战员和全体东北同胞：
热烈庆祝你们解放沈阳，全歼守敌，并从而完成解放东北全境的伟大胜利。东北是中国工业特别是重工业最大的中心，国民党反动政府在美国帝国主义积极援助下，从1945年冬季以来就曾经用极大力量来抢占东北，先后投入兵力及收编伪军胡匪共达110万人。依靠我东北前后方全体军民团结一致，英勇奋斗，并得到我关内各解放区的胜利配合，在三年的奋战中歼灭敌人100余万人，终于解放了东北九省的全部土地和3700万同胞，粉碎了中美反动派奴役东北人民并利用东北以挑拨国际战争的迷梦，奠定了数年内解放全中国，然后将中国逐步建设为工业国家的巩固基础。中国共产党中央委员会谨向东北军民表示感谢与敬意。希望你们继续努力，与关内人民和各地人民解放军亲密合作，并肩前进，为完全打倒国民党反动派的统治，驱逐美国帝国主义在中国的侵略势力，解放全中国而战。
东北解放战争中牺牲的英雄们永垂不朽！
也就在这一天，在西柏坡，炊事员为五大书记做了一顿丰富的晚餐，餐桌上有毛泽东最爱吃的红烧肉，有从滹沱河中抓来的鱼，有战士们打来的斑鸠，有米粉肉和酸菜炒肉丝，这是西柏坡罕见的盛宴。毛泽东、***、周恩来、朱德、任弼时这五位中共中央的主要领导人，兴高采烈地庆祝东北的大胜利。毛泽东一边拿筷子，一边说：“东北告捷，蒋介石完蛋的日子就不远了。”
12天以后，即11月14日，毛泽东在为新华社写的评论《中国军事形势的重大变化》中这样写道：
中国的军事形势现已进入一个新的转折点，即战争双方力量对比已经发生了根本的变化。人民解放军不但在质量上早已占有优势，而且在数量上现在也已经占有优势。这是中国革命的成功和中国和平的实现已经迫近的标志。……这是由于四个月内人民解放军在全国各个战场英勇作战的结果，而特别是南线的睢杞战役、济南战役，北线的锦州、长春、辽西、沈阳诸战役的结果。……这样，就使我们原来预计的战争进程，大为缩短。原来预计，从1946年7月起，大约需要五年左右时间，便可能从根本上打倒国民党反动政府。现在看来，只需从现时起，再有一年左右的时间，就可能将国民党反动政府从根本上打倒了。
毛泽东的上述判断，是完全从客观形势的科学分析得出的。不仅得到了全党全军的坚决支持，就连杜聿明这位老对手，辽沈决战之后在北平和傅作义私下谈话中也承认：“东北共军将近百万，它的战略战术、武器装备及战力，远远超过关内共军。从军事上讲，共产党在一年之内将统一中国。”几年之后，在台湾回顾往事的蒋介石在《苏俄在中国》
一书中谈到东北战局时，也这样写道：
是我们政策和战略上的一个重大错误。……将我们国军精锐主力调赴东北，陷入一隅，而不能调动自如，争取主动，最后东北一经沦陷，华北乃即相继失守，而整个形势也就不可收拾了。
四、接管沈阳
沈阳是一座全国性的大城市，在当时就有约200万人口。在解放之后如何管理和改造这座大城市，我党还相当缺乏经验。所以，还在沈阳解放之前的10月26日，东北局就在哈尔滨召开了专门会议对接管东北后的很多问题进行了认真研究。会议决定由陈云担任沈阳市军管会主任，伍修权担任副主任兼卫戍部队司令员，陶铸任军管会副主任兼市委书记和卫戍区政委，朱其文任沈阳市长。东北局决定抽调4000名干部进入沈阳进行接管。据当时的老同志回忆，哈尔滨市的干部除了少数留守之外，几乎全部去了沈阳。而且，是28日动员，29日就上火车出发。11月2日，陈云、伍修权等和早已在沈阳城外的陶铸（当时陶铸任辽北军区政委）等一道进入沈阳。11月4日，林彪、罗荣桓、刘亚楼、谭政率东北野战军总部也进入了沈阳。
由于东北局事先准备工作做得比较充分，对沈阳的接管相当顺利，只在城中戒严了三天，由担任卫戍任务的一纵、二纵、独立一师、独立四师对城中重要部门和作战物资进行接管，对敌人的散兵游勇进行收容，组织对付蒋介石派来的飞机轰炸，着手组织城市生活的正常运转。
三天以后，商店营业，水电畅通，军管会从南满调运来的粮食，从阜新调运来的煤炭都向市民保证供应，新生的沈阳各项工作和社会秩序逐步走上正轨。从此，沈阳这个东北最大的城市、全国最重要的重工业基地获得了新生。
五、百万雄师入榆关
历时52天的决战结束了，东北野战军的指战员们实在太累了，11月3日，东野总部发布命令，让全军休整一个月，总结经验，缝补军衣，补充新兵，集训俘虏，伤员归队，理发洗澡补睡眠，治病疗伤擦枪炮，准备下一步新的战斗。
就在东北野战军休整期间，根据中央军委11月1日发布的统一全军编制及部队番号的通令，东北野战军进行了整编。原来的12个主力纵队改称为军，即：一纵改称为中国人民解放军第三十八军，二纵改称为中国人民解放军第三十九军，一直依次到十二纵改称为中国人民解放军第四十九军。原来在长春起义的国民党第六十军，改编之后称为中国人民解放军第五十军。原来的第一至三十六师依次改称为第一一二至一四七师。按中央军委的规定，每个军都是三个师，根据东北的实际情况，经中央军委批准，东北野战军的每一个军都编入一个独立师，这样，东北野战军每个军都是四个师，6～7万人。与此同时，总部负责人也有所变化。为了读者阅读方便，现将全军统一序列之后的东野编制与负责人排列于下：
司令员林彪。
政治委员罗荣桓。
参谋长刘亚楼，副参谋长曹祥仁。
政治部主任谭政，副主任陶铸。
后勤部第一部长周纯全，第二部长李聚奎。
后勤部政治委员陈沂。
炮兵司令部司令员（缺），政委邱创成，副司令员贾陶、苏进、匡裕民，参谋长匡裕民（兼）。
炮兵纵队司令员苏进（兼），政委邱创成（兼），副司令兼参谋长匡裕民，副政委刘登瀛，政治部主任吴涛，副主任张志毅。
铁道纵队司令员（缺），副司令员兼参谋长苏进、李寿轩（后），政委（缺），副政委兼政治部主任何伟。
第一兵团司令员萧劲光，政委萧华，副司令员陈伯钧，副政委兼政治部主任唐天际，参谋长解方。
第二兵团司令员程子华，政委黄克诚，参谋长黄志勇。
第三十八军军长李天佑，政委兼政治部主任梁必业，副军长兼参谋长曹里怀，政治部副主任吴岱。三十八军辖一一二、一一三、一一四、一五一师。
第三十九军军长刘震，政委吴法宪，副军长吴信泉，参谋长王良太，政治部主任李雪三，副主任贺大增。三十九军辖一一五、一一六、一一七、一五二师。
第四十军军长韩先楚，政委罗舜初，副军长沙克，副政委刘西元，政治部主任卓雄。四十军辖一一八、一一九、一二○、一五三师。
第四十一军军长吴克华，政委莫文骅，副军长胡奇才，副政委兼政治部主任欧阳文，参谋长李福泽。四十一军辖一二一、一二二、一二三、一五四师。
第四十二军军长万毅，政委刘兴元，副军长吴林，副政委唐凯，政治部主任郭成柱。四十二军辖一二四、一二五、一二六、一五五师。
第四十三军军长洪学智，政委赖传珠，副军长杨国夫、李作鹏，副政委刘其人，第一参谋长雷震，第二参谋长黄一平，政治部主任邓飞。四十三军辖一二七、一二八、一二九、一五六师。
第四十四军军长邓华，政委吴富善，副军长曾克林，副政委兼政治部主任谭甫仁，参谋长高体乾。四十四军辖一三○、一三一、一三二、一五七师。
第四十五军军长黄永胜，政委邱会作，副军长张天云，参谋长黄鹄显，政治部主任段德彰。四十五军辖一三三、一三四、一三五、一五八师。
第四十六军军长詹才芳，政委李中权，副军长杨梅生，参谋长袁渊，政治部主任王逸群。四十六军辖一三六、一三七、一三八、一五九师。
第四十七军军长梁兴初，政委周赤萍，副军长方强，参谋长黄炜华，政治部主任孔石泉。四十七军辖一三九、一四○、一四一、一六○师。
第四十八军军长贺晋年，政委陈仁麒，副军长周仁杰，副政委兼政治部主任杨春圃，参谋长何廷一。四十八军辖一四二、一四三、一四四、一六一师。
第四十九军军长钟伟，政委袁升平，副军长熊伯涛，政治部主任陈志芳。四十九军辖一四五、一四六、一四七、一六二师。
第五十军军长曾泽生，政委徐文烈，副军长叶长庚，参谋长舒行，政治部主任王振乾。五十军辖一四八、一四九、一五○、一六七师。
上述的整编工作是在全军中统一进行的。整个人民解放军共分为西北、中原、华东、东北四个野战军。华北兵团作为中央军委直属的机动兵团，当时也称为华北军区野战军，所以人们往往也称之为华北野战军。野战军之下有兵团，兵团之下有军。地方部队则以警备旅、独立旅为最高单位，隶属于各军区建制。当时的一级军区有5个，即西北、中原、华东、东北、华北军区。二级军区有3个，即晋绥、豫皖苏、冀察热辽军区。只有游击部队还保留纵队和支队的名称。由于当时全国各部队的整编都是在战争中逐步完成的，此时又正值淮海决战和平津决战之时，所以当时留下来的绝大多数军史档案都还是按习惯的称呼，称的是原来的番号。为了不致产生混淆，后来在绝大多数军史资料和历史著作中，在叙述淮海决战和平津决战的历史时，仍然是按原来已成习惯的叫法称为纵队，对师一级的称呼也仍然是按原来的番号称呼。一般都是在1949年4月中央军委将四个野战军统一编号为第一、第二、第三、第四野战军之后，对各军各师才用新的番号。为了与大多数已有的著述一致，不致让读者产生歧义和误解，我们在《平津战役》的叙述中仍按大多数已有的著作的习惯处理的。
按照中央军委和东野总部的计划安排，东北野战军的将士们是应当多休息几天的。但是，中国革命战争的形势发展太快了，中共中央已经决定要乘胜前进，在一年中完全打败蒋介石反动政府，取得解放战争的彻底胜利。这时的东北人民解放军，已经成为我军几大集团中人数最多、实力最强、后勤供应最充分的野战兵团。中共中央要给它加重担，要让它去接受新的战斗任务。
1948年11月18日，中央军委命令东北野战军主力立即结束休整，迅速入关，提前发起平津战役。这一天，距东北大地停止战火、部队休整刚刚半个月。
其实，早在沈阳还未解放之时，即在10月29日，根据中央军委的命令，东野总部就已派遣四纵、十一纵的全部，以及三个独立师、一个骑兵师共约11万人，组成先遣兵团，在东野第二兵团司令员程子华、参谋长黄志勇的率领下先行入关，挺进了冀东。
东北野战军总部得到军委命令之后，立即动员全军，星夜准备，仅仅用了5天时间，即1948年11月23日，其主力三十八军、三十九军、四十军、四十二军、四十三军、四十四军、四十五军、四十六军、四十七军、四十九军，炮纵、铁道纵队全部集结完毕。除特种兵外，每个纵队编入一个独立师、一至四个独立团、三千至一万名解放战士。总共73万余人，分兵三路，西路由喜峰口、中路由冷口、东路由山海关秘密入关，犹如铁流滚滚，开赴平津战场（如果加上先遣兵团的四十一军和四十八军，东野入关部队总数是84万多人。属于东野建制的五十军留在吉林整训，1949年6月14日奉中央军委命令入关，所以一般都说是“80万大军入榆关”）。
11月30日，林彪、罗荣桓率总部离开沈阳入关。一场新的决战，即将在关内打响。