1947年5月，山东军区部队北上东北，刘振华任东北民主联军第3纵队7师20团政委，参与锦州战役。接着奉命东进，参加围歼廖耀湘兵团的辽西大会战。战后，亲自押送廖耀湘到沈阳见东北野战军司令员林彪。随后率领第3纵队7师参与平津战役，并率先攻取南苑机场，断绝傅作义撤退后路，为北平谈判创造客观条件。1949年1月15日，刘振华所在师改为四野40军118师，并任政治部主任。1950年，刘振华率领四野40军118师率先强渡琼州海峡，并与琼崖纵队会师。随后40军、41军相继强渡占领海南岛。1950年，朝鲜战争爆发。同