太原是阎锡山长期统治山西的中心，设有严密防御体系，守军为国民党军太原绥靖公署所辖部队10余万人。鉴于国民党守军有坚固工事，且双方兵力相当，由徐向前任书记、周士第任副书记的中共第一兵团前委于1948年9月28日决定，围攻太原战役的指导方针为“围困、瓦解、攻击，逐步削弱，然后一举攻下太原”，并预定于10月18日发起战役，争取在3个月内攻克太原。1948年10月1日，阎锡山为抢粮和破坏人民解放军的战役准备，以7个师分三路南进。第一兵团前委报请中共中央军委批准，提前于10月5日发起战役，首先攻歼南进的国民党军。经5日至16日作战，歼灭国民党军共1.2万余人，攻占据点近90个，占领了华北最大的飞机场武宿机场，突破城南、北的第一道防线，并攻克了太原东南的石嘴子和东北的凤阁梁两处要点，在第二道防线上打开了缺口。10月16日，对东山守军发起攻击，于11月12日控制东山，争取暂编第八总队起义。11月16日，中央军委电示第一兵团前委：缓攻太原，转入就地休整，对敌展开政治攻势。1949年1月31日平津战役结束，阎锡山见大势已去，于2月15日乘飞机逃往南京。太原守军仍有6个军共17个师，约7.2万余人。3月28日，人民解放军副总司令兼第一野战军司令员、政治委员彭德怀接替太原前线的指挥。4月20日凌晨2时，人民解放军由南、北两个方面向城外围守军发起总攻，24日，攻克太原城。此次战役，人民解放军歼灭国民党军13.8万余人，直接促进了大同国民党军的投诚和绥远国民党军的起义。