沈阳组织东北临时性军事指挥机关“东北军区司令部”。同年10月31日，东北军区司令部改编为东北人民自治军总部。东北军区司令部和后来的沈阳军区没有渊源关系。1948年1月，东北民主联军改称东北人民解放军，东北民主联军总部改为东北军区兼东北野战军领导机关，林彪任东北军区兼野战军司令员兼政治委员。1948年8月，东北野战军和东北军区机关分开，林彪任东北军区司令员兼政治委员和东北野战军司令员，罗荣桓任东北野战军政治委员。1948年11月辽沈战役结束后，林彪、罗荣桓率东北野战军入山海关作战，东北野战军机关离开东北。