在華東戰場東線激戰正酣之際，國民黨軍在西線對淮南、淮北的進攻取得了較大進展。擔任進攻淮南的國民黨軍是其精銳主力第5軍和整編第74師58旅，作戰目的是“確保津浦南段交通及首都安全”。7月16日，國民黨軍在淮南發起進攻，中共守衛淮南的部隊只有1個師，兵力與裝備遠不及對手，處境亦相對孤立，在優勢國民黨軍的進迫下被迫撤退，轉進至蘇北淮安。國民黨軍于當月底占領了天長、盱眙，解除了中共部隊對津浦鐵路南段和國民政府首都南京的直接威脅。國民黨軍在淮北的進攻由徐州綏署直接指揮，動用了1個軍和3個整編師，從西、北兩面直指中共華中解放區的首府淮陰。7月18日，國民黨軍開始進攻行動，南路第7軍先后占領了靈璧、泗縣、五河；中路整編第58師占領濉溪口，整編第69師占領朝陽集；北路整編第28師占領曹八集。中共方面，由陳毅指揮山東野戰軍擔任淮北作戰，以尋機殲滅國民黨軍一部，鞏固蘇北根據地為作戰目的。陳毅部于27日初戰朝陽集，殲滅整編第65師92旅。隨后陳毅決定以主力攻擊泗縣，雖然華中方面和山東野戰軍內部對先打泗縣有不同意見，但陳毅認為北路國民黨軍兵力密集，難有戰機，而泗縣相對地處孤立，攻下后可再覓機打其他部隊，遂定下攻城決心。8月7日，國共雙方部隊在泗縣城下交手，泗縣防守部隊為桂系第7軍172師，作戰較為頑強，而山東野戰軍攻城部隊分散攻擊各點，難以形成絕對優勢，在守城部隊阻擊下傷亡嚴重，雖一度突入城內，但無力擴大戰果，形成對峙局面。更出乎意料的是，此時因正值雨季，連降大雨，火炮、輜重的運輸及運用大受影響，后續部隊為河水所阻，無法投入攻城作戰，而第7軍增援部隊171師突破阻擊，逼近泗縣，陳毅遂于9日決定停止對泗縣的攻擊，后撤休整。山東野戰軍在泗縣作戰傷亡較大，且攻城未果，被迫退出淮北，對部隊的戰斗力和作戰心態均產生了一定的負面影響。

華東戰場北線作戰以膠濟路為中心。全面內戰爆發時，國民黨軍在山東只據有濟南、青島和濰坊三市，以第二綏靖區王耀武指揮的5個軍擔任作戰任務。中共幾乎控制了山東全省，國民黨軍處境孤立，后勤不繼，一時尚無力發動全面進攻，只能將其作戰目標定為確保濟南、青島，另以部隊分由膠濟路兩端東西對進，先打通膠濟路，溝通濟南與青島之間的聯系，并以一部兵力自徐州出擊魯南，建立前進基地，俟蘇皖戰場的戰事結束后再會攻山東。國民黨軍在東北攻下四平、長春之后，中共為采取報復行動，命令山東部隊發起反擊作戰，國民黨軍亦以此開始膠濟路作戰，山東戰事早于中原、蘇北而開始。1946年6月，第二綏靖區命令以第12軍防守濟南，第54軍掃蕩膠東，另以第8軍軍長李彌指揮東兵團，第20集團軍總司令夏楚中指揮西兵團第73、96軍，自6月25日開始，分由東端昌樂和西端濟南發起膠濟路作戰，7月6日在張店西會合，打通了膠濟路西段。9月底，第8軍為西路自坊子，第54軍為東路自膠縣，東西對進，于10月10日打通全部膠濟路。魯南方面，整編第59師于9月2日占領臺兒莊，10月8日占領嶧縣、棗莊，獲得了進一步攻擊的前進基地。此后，國共雙方在山東戰場均暫時轉入休整，以等待蘇北戰事的發展。

直至1946年年底，國共雙方在華東的主戰場仍在蘇北。由于淮北攻勢的順利，徐州綏署自9月開始實施第三期作戰計劃（第二期作戰計劃以隴海路為攻擊中心，見華北戰場之敘述），將淮北部隊1個軍3個整編師全部轉用于蘇北，由徐州綏署副主任李延年指揮，以整編第74師為主力，正面攻擊中共蘇北根據地的中心城市淮陰和淮安，另以第7軍掩護其側翼，整編第69師守備宿遷，整編第28師為預備隊。中共方面，由于山東野戰軍在淮北作戰失利，遂東移至泗陽休整待機，與華中野戰軍的作戰地域相鄰，但雙方在如何部署作戰以應付國民黨軍進攻方面有不同意見。陳毅傾向于向北打整編第69師和第74師，希望華中部隊配合行動；而粟裕傾向于堅持蘇中，認為山東野戰軍在現地甚至更南的地區作戰為有利。雙方的不同意見實際反映了不同的利益所在：陳毅所帶的部隊來自山東，對于保持山東根據地更為重視，而且陳毅身為中共在華東的最高指揮官，山東又是中共在華東最重要的根據地，不能不重視；粟裕指揮的部隊則多年征戰蘇中，與蘇中根據地之關系較為密切，家鄉的子弟兵自然更愿意為保衛家鄉作戰。如何協調不同根據地之間的利益關系并非易事，因此自華東戰爭爆發后，陳毅和粟裕在作戰方向的重點放在何處的問題上有不同看法。由于粟裕在蘇中作戰的勝利，最初中共中央支持了粟裕的意見，指示華中野戰軍利用蘇中的各種有利條件繼續在那里作戰。就在中共討論蘇北作戰方針之際，9月10日，整編第74師自運河西岸南下，會同第7軍進攻泗陽。此時，山東野戰軍由于對整編第74師的行動路線判斷失誤，正在離開泗陽北移的途中，來不及調整部署，中共中央急令粟裕率部自蘇中北上增援，然緩不濟急，12日泗陽失守。次日，整編第74師向淮陰發起猛烈攻擊，并在優勢炮火、坦克支援及空軍掩護下，于19日攻下淮陰，22日又占領淮安。由于部署失誤，兩淮失守較為突然，事先缺乏必要的準備，撤退非常混亂，造成相當大的損失，并影響到中共蘇北根據地軍民的心理和情緒。

自內戰開始后，陳毅指揮的山東野戰軍幾次作戰均未達預期目的。陳毅坦承：山東野戰軍“在淮北未獲連續勝利，既未完成截斷津浦的任務，內線亦未殲敵，而且喪失五個城；部隊撤退多，前進沒有轉移多，疲困病苦；與各兄弟兵團如劉、鄧、粟、陳賡等比較相形見絀，因而生長失望情緒，因而對領導不滿”。這“主要是我這個統帥犯兩個錯誤，一個是先打強，即不應打泗縣；一個是不堅決守淮陰。……我應以統帥身份擔負一切，向指戰員承認這個錯誤。”（1981年12月16日《人民日報》，北京。） 由于內戰開始后山東野戰軍和華中野戰軍在作戰地域與戰術應用方面發生了一些分歧，影響到協同作戰能力，對華東戰場的繼續作戰不利，粟裕率華中野戰軍主力北上后，建議集中兩個野戰軍共同作戰，陳毅表示贊成，并建議將兩個指揮部合而為一，軍事上多由粟裕下決心。此時，中共中央“對陳毅在淮北仗沒打好，也有些不滿”，一度有派徐向前到山東負責魯南作戰的動議。(王昊：《一個老兵心目中的陳毅元帥》，326—328、347頁，上海文藝出版社，1996；王德：《華東戰場參謀筆記》，13—18頁，上海文藝出版社，1996；《陳毅傳》編寫組：《陳毅傳》，344頁，北京，當代中國出版社，1991。)陳毅和粟裕各有特長，陳毅的政治地位高，更具有大局觀，善于統領全局；粟裕具有卓越的軍事才能，在指揮作戰方面表現突出。粟裕是陳毅的老部下，兩人長期合作，配合默契，雖在內戰開始后對戰略戰術有一些不同意見，但粟裕對陳毅仍極為尊重，陳粟合作對中共在華東之戰局具有不可替代、不可或缺的作用。中共中央審時度勢，決定由陳毅和粟裕繼續指揮華東作戰，9月22日，指示由陳毅擔任司令員，粟裕擔任副司令員，集中兩個野戰軍統一指揮，“在淮海地區打幾個大仗，開展局面”，“殲滅東進之敵”。中共中央還特別要求：華東各負責同志“團結協和極為必要。在陳領導下，大政方針共同決定……戰役指揮交粟負責。”(《毛澤東軍事文集》第3卷，522、525頁。)但實際上，中共在華東戰場作戰重點的問題仍未完全解決。陳毅認為：如山東不保，全軍供應困難，華中也難恢復，主張山東野戰軍回魯或全軍回魯作戰。粟裕則認為：蘇北如不能堅持，則將使大軍局促于魯境，更為不利，也將造成山東莫大困難，主張繼續在蘇北作戰。自9月兩淮失守到12月宿北戰前，中共部隊的作戰重點一直在蘇北還是魯南之間徘徊，“部隊南調北移數次，雖也組織過一些戰斗，但均未獲得大量殲滅敵人的戰果。部隊打得很艱苦，也有不少損失，思想波動很大。” (陳士榘：《天翻地覆三年間——解放戰爭回憶錄》，32頁，北京，中共中央黨校出版社，1995。)直到國民黨軍在蘇北繼續發起進攻，蘇北局勢已對中共不利，客觀形勢要求中共部隊集中兵力作戰，此一問題才得以最終解決。

兩淮失守，國民黨軍楔入中共蘇北根據地的中心地帶，并從南向北對其形成了半弧形包圍，使其處境非常不利。而粟裕率部北上后，中共在蘇中的兵力單薄，李默庵所部自10月初起再次發動進攻，至當月底先后攻占高郵、東臺、興化等地，向北壓迫中共部隊。中共蘇中根據地盡失，部隊撤至蘇北以鹽城為中心的狹窄地域，戰局出現對國民黨軍有利的轉變。整編第74師攻下兩淮后甚為驕傲，10月中旬起傾全力向東攻擊漣水。漣水位于中共蘇北控制區的中心，漣水如失，不僅將危及整個蘇北根據地，而且自鹽城北撤山東的后路也將被切斷，因此粟裕部署華中部隊堅守漣水。自19日至27日近10天時間里，整編第74師在強大的地面及空中火力支持下，分三路猛攻漣水，守城部隊則頑強抵抗，雙方反復拉鋸，并以白刃戰相拼。23日，整編第74師一部突入城內，但在守軍反擊下未能擴大突破口。24日，華中野戰軍十縱司令員謝祥軍戰死城下，成為內戰期間亡于戰場的惟一一位中共野戰部隊縱隊級指揮官。經過反復爭奪，守城部隊以傷亡6000多人的代價，終于迫使整編第74師暫停進攻。此時正值國民黨籌備召開國大，亟待以軍事勝利提高聲勢，壓迫中共就范。10月26日，蔣介石致電陳誠，嚴詞指斥：“蘇北軍事滯鈍如此，殊所不料。應督促急進，務望于本月底能收復沭陽與新安鎮也。東臺與興化至今亦尚未收復，該兩路之國軍指揮官應嚴加督責，如至月底仍未收復，則必須處治矣。”(《蔣中正總統檔案·籌筆（戡亂時期）》第15950號。)

盡管華中野戰軍守住了漣水，但國民黨軍在蘇北畢竟已占據了優勢。經過一段時間的休整后，12月間，國民黨軍對中共蘇北根據地繼續發起進攻，以期徹底控制蘇北。徐州綏署部署以綏署副主任吳奇偉指揮整編第11、69師進攻沭陽，綏署副主任李延年指揮整編第74、28師和第7軍進攻漣水，第一綏靖區李默庵指揮整編第65、83、25師進攻鹽城。12月3日，整編第74師改以側翼攻擊的方式再攻漣水，并經多日苦戰，于16日攻占漣水。與此同時，整編第83師于18日攻占鹽城，整編第25師于27日攻占阜寧，基本控制了蘇北全境。因蘇北所余地域有限，中共華中野戰軍和山東野戰軍此時已會集一處，實行統一指揮，聯合作戰。為避免更大的損失，陳毅與粟裕決定不與國民黨軍在陣地戰中硬拼，而是選擇在宿遷北面的整編第69師作為打擊對象。整編第69師原建制不一，合編后的戰斗力及協同作戰能力均較差，加之師長戴之奇言過其實，未有實戰歷練。15日，粟裕指揮山東和華中野戰軍3個縱隊2個師的絕對優勢兵力，隱蔽開進，突然出擊，切斷了整編第69師與整編第11師之間的聯系，并將整編第69師分割包圍于宿北人和圩。19日晨，整編第69師2萬余人被全殲，師長戴之奇自殺。此役是中共華中與山東野戰軍統一行動后進行的第一次大規模作戰，結果以全殲整編第69師而創下內戰以來的勝利記錄，為華中與山東兩大野戰軍實現統一指揮、協同作戰、積累大規模殲滅戰的經驗、提高民心士氣都具有重要意義。粟裕認為：宿北戰役“可以說是華東戰區第一個轉折的開端……是勝利實現這一轉折的標志”。(《粟裕戰爭回憶錄》，425—427頁，北京，解放軍出版社，1988。)陳毅則“長期抑郁的心情為之一掃”，認為“由于要盡量保持華中鹽阜地區，我未能貫徹集中大兵力的主張，數月來，用于鉗制的兵力太大，今后當可多用兵去突擊（由于華中城鎮淪陷，包袱放下）……過去的問題是山東部隊常不安心南下作戰，華中部隊亦不肯入魯作戰。數月來的矛盾，由于戰局演變，現已解決，今后可集中從魯南向南打。”(《陳毅軍事文選》，359頁，北京，解放軍出版社 ，1996。)

宿北戰后，蘇北作戰基本結束，國民黨軍收復了蘇北全部縣以上城鎮，解除了中共部隊對津浦鐵路和南京、上海一帶的直接威脅，并將中共部隊壓至隴海路北，華東主戰場即將轉入山東。國民黨軍用于蘇中蘇北、淮南淮北作戰的部隊數倍于中共，但多頭出擊，主攻方向不明，互相之間亦缺乏良好的協同策應，加之作戰主要目的在于收復地盤，各部隊均以占領實地為完成任務，未能在野戰中殲滅中共部隊。反觀中共方面，雖然失去了蘇中蘇北和淮南淮北根據地，但部隊損失不大，基本上是主動有序地撤往山東，并在這一轉戰過程中保持了部隊的高昂士氣與戰斗力，為山東戰場的作戰準備了條件。