1945年8月，抗日战争胜利后，胶东部队扩编组建为解放军野战兵团，吴克华任第5师师长，10月率部横渡渤海到达辽宁营口，原胶东部队改编为东北人民自治军二、三纵队，吴克华任第二纵队司令员。1946年1月下旬，二、三纵合编为东北民主联军第四纵队，吴克华任司令员。7月任辽东（南满）军区副司令员。1947年1月，他任辽东（南满）军区参谋长，8月调回第四纵队任司令员。11月四纵改番号为中国人民解放军第四野战军第41军，任军长。参与指挥鞍海战役、新开岭战役等。辽沈战役期间，指挥塔山阻击战。继而随四野南下，参加平津、渡江、衡宝、广西等战役。