6月中旬，第三纵队参加豫东战役，会同第八纵队攻克开封，全歼国军守敌4万多人。1948年6月底至7月初，第三纵队参加睢杞战役，阻击邱清泉兵团10昼夜，歼敌2800多人，保证了主力全歼区寿年兵团。1948年9月16日，第三纵队参加济南战役，和其他部队一同攻占济南，全歼国军守敌10万余人（其中第三纵队歼敌1.5万余人），第八师师长王吉文阵亡。1948年11月6日至1949年1月10日，第三纵队参加淮海战役，毙伤俘敌3万余人，缴获炮91门、枪4478支（挺）、火箭筒及掷弹筒33具、装甲车及汽车99辆以及大批军用物资