为钳制华北敌人使其不能出关增援东北，1947年4月，聂荣臻指挥正太战役，集中优势兵力，以大踏步进退的行动，击敌薄弱环节，歼灭国民党军3.5万余人，攻克正太铁路沿线七城及井陉等重要矿区，使晋察冀与晋冀鲁豫解放区连成一片。同年11月，在取得清风店战役胜利后，聂荣臻又组织晋察冀野战军乘胜发起石家庄战役，全歼守城敌军2.4万余人，此役被朱德誉为“夺取大城市之范例”。
1948年，聂荣臻任华北军区司令员，他组成第2兵团楔入热西、冀东地区，切断了东北与华北敌人的联系。随后在平汉路北段发动进攻，吸引敌华北主力。然后又西进绥远，进攻平绥路两侧，解放了绥远、冀北广大地区，有力配合了解放全东北的辽沈战役。
1948年12月平津战役开始后，中共中央决定以林彪、罗荣桓、聂荣臻组成平津战役总前委，统一领导与指挥东北野战军与华北军区部队并肩作战。