1948年9月24日，为了配合东北野战军发起的辽沈战役，华北野战军第三兵团司令员杨成武遵照中央军委的指示，率领部队在长城以北约200公里的正面发动了主动作战攻势。
杨成武的目的是，紧紧牵制住时任华北“剿总”司令傅作义的国民党军队，迫使他没有办法向东北战场进行增援。
经过三天的激战，第三兵团相继攻克了丰镇、凉城、和林格尔、清水河、集宁和卓资山等城镇，直接逼近傅作义的老巢归绥（如今的内蒙古呼和浩特）。
时任绥远省（如今的内蒙古中部和南部）政府主席兼保安司令董其武，在当天的日记中这样写道：
“解放军攻势之锐利，远远超出我的意料，傅作义将军接到我的告急电报以后，命令我一定凭城坚守，并急忙调集了十个师的兵力向我增援。”
傅作义
面对绥远的紧张局势，傅作义一边命令董其武据城坚守，一边匆忙调集第35军等部共十个师的兵力进行驰援。
直到这个时候，傅作义的嫡系主力部队已经被杨成武完全牵制，根本无暇顾及东北战场，顺利达成了毛泽东和中央军委的战略意图。
眼看傅作义派出的十个师的兵力正在驰援绥远，身在河北西柏坡的毛泽东紧急给杨成武发去电报，内容中写道：
“缓攻归绥，主力东移，先行阻援。”
接到毛泽东下达的命令之后，杨成武率领部队往东挺进，接连攻克了兴和、新平堡，占领了平绥线西段。
杨成武
与此同时，杨得志指挥华北野战军第二兵团向平绥线东段发起了进攻，迫使傅作义派去增援绥远的部队撤回到了张家口。
见此情景，杨成武决定乘势追击，率领主力部队直接挺进绥远西部和北部，再次拿下陶林、武川、毕克齐、托克托、察素齐、陶思浩、萨拉齐和包头等城镇。
11月5日，杨成武再次兵临归绥城下，将归绥团团包围了起来。
得知傅作义派来的增援部队已经撤回到了石家庄，驻守绥远的董其武再也坐不住了，他只好再次向傅作义发送电报，请求派兵增援。
然而，傅作义给董其武的指示却是：“一定要守住归绥，固守待援，随时做好出城反击的准备。”
这一天，董其武在日记当中记录下了当时的情景：
“共军主力已经云集归绥近郊，看样子他们此次是决心要攻克此城，在这“黑云压城城欲摧”的形势下，傅作义将军来电告诉我，一定要守住归绥，固守待援，随时做好出城反击的准备。”
此时的董其武在归绥城内的指挥部里坐立不安，他望着挂在墙壁上的军用地图，绞尽脑汁地研究应当如何抵御解放军的进攻。
就在这个时候，杨成武收到了毛泽东发来的一封电报：
“望在归绥附近休息待命，数日之内不要开始攻城。”
毛泽东之所以命令杨成武暂时不要进攻归绥，主要是因为此时的辽沈战役已经胜利结束，接下来准备发起平津战役，决定采取“抑留并歼灭傅作义集团于华北地区”的策略。
因此，必须要把傅作义的主力部队稳定在华北地区。
11月24日，毛泽东亲笔草拟了一封电报，以中央军委的名义发送给杨成武，电报中这样写道：
“命令杨成武率领主力三个纵队，于明日从现地出发，以六天时间（愈快愈好）抵达张家口附近。”
接到毛泽东下达的行动命令，杨成武不敢有一丝懈怠，立即率领第三兵团朝着张家口方向急速行军。
经过昼夜不停地行军，仅仅用了五天的时间，杨成武率领第三兵团如期赶到了张家口地区，并于11月29日正式打响了平津战役的第一枪。
得知张家口的战斗已经打响，傅作义认为，华北野战军第三兵团发起的只是一场小型的局部战斗，于是决心调集军队进行增援。
就在傅作义的国民党军队西进增援的同时，杨得志率领的华北野战军第二兵团和东北野战军先遣兵团也正在朝着平绥线东段快速行进。
从11月29日到12月3日的五天时间里，毛泽东连续向杨成武发送了多封电报，对杨成武做出指示说：
“你们（第三兵团）的任务是包围敌人，不使其逃跑，尤其是要隔断张家口、宣化两处之敌。”
因此，杨成武把重点放在了如何防止国民党军队向西撤逃之路上，从而忽略了国民党军队向东撤逃的可能性。
果不其然，杨成武忽略的事情，还是变成了现实。
12月6日，傅作义麾下的第35军开始向东撤退。
这个消息很快传到了毛泽东的耳朵里，他瞬间恼羞成怒，当即给杨成武发送电报，对杨成武进行了严厉批评：
“你们违背中央军委多次清楚明确的命令，擅自放弃隔断张家口、宣化联系的任务，放任第35军东逃是极端错误的。”
面对毛泽东的严厉批评，杨成武并没有感到气馁，而是转化成了一股强大动力。
于是，杨成武重新调整作战部署，接连攻克宣化和张北，牢牢围住了位于张家口地区的国民党军队。
12月22日，杨得志指挥的华北野战军第二兵团，在新保安战役中全歼正在向东逃窜的国民党第35军，第35军军长郭景云举枪自杀。
第35军全军覆没的消息，很快就传到了张家口的国民党军队当中，瞬间引起了一阵恐慌。
杨得志
11月23日拂晓时分，为了避免重蹈第35军的覆辙，张家口的国民党第十一兵团不顾一切的向北突围，企图冲出一条生路。
见此情景，杨成武马上指挥第三兵团堵住国民党军队的突围路线，双方展开了一场血战。
激战至12月24日，杨成武率领的第三兵团以付出2900多人的伤亡代价，歼灭或俘虏国民党第十一兵团的54000余人，成功占领了张家口地区。
解放张家口的当天，毛泽东就向华北野战军发来了表彰贺电：
“祝贺你们于数日内歼灭新保安、张家口两处敌人，并收复张家口的伟大胜利。”
1949年1月31日，随着解放军进驻北平，正式北平宣告解放，同时也意味着平津战役的胜利结束。
平津战役结束之后，解放军重新对部队进行改编，杨得志的第二兵团改编为第十九兵团，杨成武的第三兵团改编为第二十兵团。
这个时候，国民党军队在华北地区盘踞的城市仅剩下太原和大同，属于阎锡山集团的势力范围，中央军委随即发出了“全歼阎锡山集团，解放太原”的作战号召。
时任第二十兵团司令员杨成武和政治委员李天焕马上行动起来，率领部队南下，准备参加华北地区的最后一场战斗——太原战役。
阎锡山在山西统治了几十年的时间，早就把太原的城防修建的坚不可摧，一位美国记者曾经这样评价说：
“任何人到了太原，都会为数不清的调堡而吃惊，高的、低的、方的、圆的、三角形的，甚至藏在地下的碉堡，构成了不可思议的密集火力网。”
阎锡山
起初，中央军委把解放太原的重任交给了徐向前，由徐向前担任总指挥。
可是，徐向前由于长期指挥战斗，导致旧病复发，实在没有办法继续指挥部队，毛泽东提议让西北野战军司令员彭德怀接替徐向前，负责指挥解放太原的战役。
面对如此坚固的太原城防，彭德怀应当如何取得胜利呢？
其实，第二十兵团刚刚抵达太原附近的时候，杨成武就带领几个高级指挥员，冒着国民党军队的炮火，深入到太原周边进行实地勘察。
因此，当彭德怀向杨成武询问攻打太原方案的时候，胸有成竹的杨成武马上提出了一个作战方案。
杨成武
杨成武提出的作战方案是，采取“钳形割裂”的战术，由第二十兵团担负太原城北的作战任务，将在太原城北进行防御的四个师的国民党军队分割围歼于城外。
彭德怀当即同意了杨成武的作战方案。
4月20日，解放太原的总攻打响了，杨成武开始实施“钳形割裂”战术，他命令第66军沿着太原铁路向南攻克新城、光社；第68军从太原城北长驱直下，攻占新城、下兰；第67军从太原东北绕过西岭、丈子头的坚固防线，在新城、光社跟第66军和第68军汇合。
这样一来，杨成武把国民党军队的四个师牢牢围困在了太原城外。
经过整整一个昼夜的激战，太原城外四个师的国民党军队被全部歼灭，杨成武马上命令压缩包围圈，将卧虎山阵地团团围住。
卧虎山阵地工事坚固，阎锡山派出了五千多人在这里据守，还配属了160多挺轻重机关枪和170多门火炮，火力威猛，易守难攻。
即便如此，杨成武依然没有退缩，他把夺取卧虎山阵地的任务交给了时任第67军第199师师长李水清。
通过研究地形，李水清派出一支战斗小组悄悄摸进了国民党第19军的指挥所，毫无防备的第19军军长曹国忠有些措手不及，只好放下武器，还写了一份投降书。
随着曹国忠的投降，坚守在卧虎山阵地的国民党军队由于群龙无首，顿时兵败如山倒，第199师很快攻占了卧虎山阵地。
4月24日，由于太原城内的国民党军队拒不投降，彭德怀下令向太原发起总攻。
在华北野战军的英勇作战下，不仅成功解放了太原，还歼灭了据守太原的国民党两个兵团，共计约13.5万余人。
就在彭德怀下令对太原发起总攻的前一天，毛泽东给第二十兵团司令员杨成武和政治委员李天焕发来电报说：
“大同之敌应由你们负责去解决，你们可以派一个军先行出发，包围大同。”
4月26日，毛泽东再次对杨成武和李天焕发出指示，要求第二十兵团应当尽量迅速开赴平绥线，以便夺取大同。
关于当时夺取大同的情景，杨成武在后来这样回忆说：
“大同守军之敌第275师等部一万多人于4月29日起义，历史竟是这样的巧合，华北解放战争是我们从攻打大同开始的，三年以后，又是以大同获得解放而告终。”
大同获得解放之后，中央军委没有让第二十兵团进军大西北，而是转向北平、天津、唐山、塘沽、秦皇岛等地进行布防，同时命令杨成武前往北京接受新的任务。
杨成武在中南海接受了周恩来的召见，周恩来说道：“中华人民共和国即将成立，定都北平，第二十兵团的任务就是保卫首都，你这个兵团司令员还要兼任天津警备区司令。”
受领新的任务以后，杨成武和李天焕迅速忙碌起来，指挥第二十兵团展开防务工作，担负起了拱卫京畿要地的重任。
