「徐蚌會戰」為國共戰爭三大戰役之一，戰場範圍甚廣，北起山東臨城、南迄淮河、東起連雲港、西至河南商邱，涵蓋山東、江蘇、河南、安徽四省。會戰時間從民國37年(1948)11月6日至民國38年(1949)1月10日，歷時66天。
徐蚌會戰的主要戰役雖不在徐州，卻是圍繞著以徐州為核心的區域。徐州舊稱彭城，江蘇省北重鎮，地處中原南北要衝，自古為兵家必爭之地。近代以來的鐵公路發展，徐州位居隴海鐵路與津浦鐵路之交會，戰略地位更形重要。
民國37年(1948)9月24日，共軍攻陷濟南之後，徐州成為阻擋共軍進逼南京的要點。10月22日，共軍攻陷鄭州，原本濟南、鄭州、徐州三足鼎立之勢，僅剩徐州支撐。因此，國軍集中兵力於徐州一帶，將共軍阻擋在淮河以北，成為國軍扭轉戰局的重要目標。但事與願違，國軍戰敗，國共局勢可謂大逆轉，也種下國共戰爭失敗的命運。
國軍在開戰之初，在徐州東邊沿隴海鐵路部署3個兵團，由東向西分別為：海州李延年第九綏靖區、新安鎮的黃百韜兵團、碾莊的李彌兵團，以坐鎮中路的黃百韜實力最強。民國37年(1948)11月5日，徐蚌會戰命令發出，第九綏靖區第四十四軍劃歸黃百韜的第七兵團，兵團在新安鎮等待該軍會合，再向徐州移防。11月7日晨，第四十四軍抵達新安鎮，黃百韜立刻向徐州移防，當晚共軍即抵達新安鎮空城。黃百韜兵團10餘萬人，至新安鎮以東的運河，部隊與民眾爭相過橋，至8日仍未過完，卻已被共軍追上。
徐州剿匪總司令劉峙命令邱清泉、李彌、孫元良等兵團(第二兵團、第十三兵團、第十六兵團)回防徐州。由於李彌撤出碾莊一帶，使黃百韜在西撤徐州的過程中，無部隊可以接應，陷入孤立之勢。黃百韜根據國防部命令，先在碾莊整頓部隊，擊退追擊，再向西撤往徐州。駐守徐州東北，位於賈汪的第三綏靖區之第七十七軍、第五十九軍，約2萬多人，在副司令何基灃、張克俠率領下倒戈，導致徐州東北門戶大開，使共軍能迅速截斷黃百韜退路。11月10日，共軍之華東野戰軍3個縱隊抵達徐州與碾莊之間，切斷黃百韜與徐州間聯繫。華東野戰軍再以5個縱隊圍攻碾莊，其餘在徐東地區阻援。
11月11日，徐州剿總副司令杜聿明下令邱清泉、李彌兵團東向救援黃百韜受阻。由於黃百韜在碾莊防禦工事完備，攻守雙方均傷亡慘重，共軍改變急襲的攻勢，以交通壕迫近的方式逐村攻陷，碾莊周邊的村落一一陷落。19日，共軍對碾莊發起總攻，20日碾莊被攻佔。22日，兵團殘部向外突圍，而黃百韜自戕殉國；李彌、邱清泉兵團解圍未成，退回徐州。碾莊戰役之慘烈，為徐蚌會戰各戰役之最。
民國37年(1948)11月10日，黃百韜第七兵團被圍於碾莊之際，11日徐州剿總副司令杜聿明下令邱清泉第二兵團、李彌第十三兵團，東向救援黃百韜兵團。由於共軍為阻斷國軍之馳援，因此在徐州與碾莊之間布有重署。邱清泉第二兵團原在徐州以西黃口附近，與共軍第八縱隊、第十縱隊以及兩廣縱隊戰鬥，旋以第七兵團被圍而奉命赴援，遂於11日移駐徐州附近，12日夜集結於十里溝上、柳集、小劉莊、大韓莊、趙南圩之線，徐東之役隨即於11月13日至22日展開。
徐州交通中斷後，補給困難，雖然主力部隊在此，包括邱清泉第二兵團、李彌第十三兵團、孫元良第十六兵團，但長久亦難以支撐大局。民國37年(1948)11月25日，黃維兵團於雙堆集被圍之後，國軍已成徐州、蚌埠、雙堆集的分離狀態，戰局甚為不利。
國軍為扭轉劣勢，決定放棄徐州，向西南轉進，以期解救黃維兵團後，再將兵力往南重新部署，以固守淮河防線，掩護首都南京。12月1日，徐州剿總副司令杜聿明率李彌、邱清泉、孫元良等3個兵團撤出徐州，向徐州西南方的蕭縣、永城推進，期間亦遭遇共軍之襲擊，此為蕭永戰役。
民國37年(1948)11月16日，共軍攻取宿縣，宿縣為徐州南方津浦鐵路要點，徐州與蚌埠的交通被斷，與南京的聯繫也隨之中斷。國軍計畫以黃維、劉汝明與李延年等3個兵團(第十二兵團、第八兵團、第六兵團)繼續北上、徐州兩兵團南下，三路夾擊，以期打通宿縣。
當年11月20日，第十二兵團主力渡河，21日奉命以主力保持於蒙宿公路之右，與李延年兵團併頭北進，攻擊宿縣。此日部署為第十八軍沿公路，第十軍在左、第十四軍在右，第八十五軍(附第十八軍之第四十九師)由阜陽急行續進。前進中均係零星戰鬥，僅第十軍左翼之第十八師遭共軍側擊於齊山，激戰終日，迄暮，攻佔之。22日，第十八軍於臚溝集逐次擊破共軍之抵抗，猛攻南平集至夜，第十四軍及第十軍無大戰鬥，23日，第十八軍以第一一八師續攻南平，以第十一師沿南平東側渡澮河迂擊之，遂克南平。第十四軍抵達澮河南岸，無大戰鬥，第十軍之第七十五師於拂曉沿南平西側渡澮河後，整日猛攻朱家口，迄暮始攻克，惟共軍持續抵抗。
民國37年(1948)11月16日，共軍攻取宿縣，宿縣為徐州南方津浦鐵路要點，徐州與蚌埠的交通被斷，與南京的聯繫也隨之中斷。國軍計畫以黃維、劉汝明與李延年等3個兵團(第十二兵團、第八兵團、第六兵團)繼續北上、徐州兩兵團南下，三路夾擊，以期打通宿縣。由於華野圍攻黃百韜兵團，損失超乎預期，要在徐東打李彌、邱清泉兵團並不容易；中野實力較弱，要專打南線也力有未逮。因此轉換策略，由華野協同中野，將攻擊目標轉到南線。其中，黃維兵團遠道救援，且推進較快，成為共軍此一階段的目標，由中野攻黃維兵團，華野阻擊南北兩路援軍。
黃維兵團自河南確山出發後，至渦河遇共軍阻擊，再至澮河南岸的南坪集，又遇共軍阻擊。11月25日，黃維兵團改變直攻宿縣的計畫，轉向東南方的固鎮，想要與李延年兵團會合，以免落入共軍包圍，預計抵達固鎮後，再合力往北打通宿縣。但是，共軍偵知國軍動向後，渡過澮河逼近黃維兵團，將黃維包圍在雙堆集一帶。黃維計畫在共軍包圍未緊之際向東南突圍，準備以4個師突圍，由第八十五軍第一一零師打頭陣，但該師師長廖運周卻於11月27日率部投共，導致失去突圍先機。兵團突圍未成，只好於雙堆集一帶構工防禦。共軍於12月9日對黃維兵團發起總攻，黃維兵團的村落據點逐一陷落；至15日已無法再守，兵團殘部只好勉強突圍，結果黃維被俘，雙堆集戰役結束。
陳官莊是徐蚌會戰第三階段主戰場，陳官莊位於河南省永城縣最東部，與安徽蕭縣相接，是永城出入江蘇及安徽的必經之路。民國37年(1948)11月25日，黃維兵團於雙堆集被圍之後，國軍為扭轉劣勢，決定放棄徐州，向西南轉進，以期解救黃維兵團後，再將兵力往南重新部署，以固守淮河防線，掩護首都南京。12月1日，由徐州剿總副總司令杜聿明率邱清泉、李彌、孫元良等3個兵團、26個師，計26萬人的兵力從徐州撤退，共軍以村落抵抗，國軍傷亡甚大。至12月5日，傷亡大卻未能推進，各兵團僅能保有原有陣地，共軍包圍之勢已成。12月6日孫元良兵團突圍失敗，被共軍擊潰，孫元良僅以身免；邱清泉與李彌兵團，則未能突圍，重新調整部署，司令部移往陳官莊，以李彌兵團守東、北兩面，邱清泉兵團守西、南兩面，形成一直徑約9公里的環形陣地。12月15日黃維兵團已被殲滅，共軍更能集中兵力進攻。惟年底遇大雪，共軍攻勢雖緩，但也造成國軍幾乎彈盡糧絕的地步，即使有斷斷續續的空中運補。民國38年(1949)1月6日起，共軍集中砲火摧毀國軍陣地，縮小包圍圈。至1月9日，國軍陣地處處被破，部隊已無法掌握，只能各自尋求突圍。1月10日凌晨戰鬥結束，全軍覆滅，杜聿明被俘、邱清泉自殺，僅李彌等少數官兵突圍成功。