5月9日，中共中央中原局和中原军区正式成立，刘伯承任中原局常委和中原军区司令员。5月，指挥部队进行宛东战役，歼国军万余人，策应了粟裕兵团南下加入中原作战的行动。6月，为保障华东野战军进行豫东战役，连续组织了三次阻击战。在第二次国共内战其间，刘还负责不同解放区进行有针对性的土地改革和政治改革。1948年11月，刘伯承指挥中原野战军参与第二次国共内战具有重大意义的淮海战役。淮海战役于1948年11月6日发动。战役第一阶段，刘伯承指挥组中原野战军切断津浦路，攻占宿县。第二阶段，主攻黄维兵团。淮海战役历时65天