张家店战斗是刘邓大军进军大别山以来，第一次消灭敌人一个正规旅以上兵力的重大胜利，打开了皖西斗争的新局面。

刘邓大军在大别山区实施战略展开时，蒋介石急令尾随南下的23个旅追过淮河，分路扑向大别山区，妄图寻歼或逐出刘邓主力。为打击敌人气焰，掩护展开，刘、邓首长集中各纵主力，积极寻机歼敌，于1947年9月在商城以北、以西地区连续组织以歼灭国民党军第五十八师为主要目标的3次作战，虽然仅歼敌2个团，未能达到预期目的，但调动了敌人。

10月初，国民党调集重兵于光山、新县等地，企图合击刘邓主力。刘伯承、邓小平即令三纵“趁敌西调，皖西空虚，迅急回师，放手歼敌”。10月1日，三纵5个团由商城、固始间隐蔽东进，绕道山区，冒雨兼程，于6日晚赶到霍山、六安之间的与儿街地区。这时，国民党第八十八师师部率六十二旅进占舒城、庐江、桐城一带后，猖狂西犯。鉴于该敌处于运动之中，且较孤立，三纵决定集中全力消灭该敌，令留在皖西已与该敌纠缠的第八旅转到毛坦厂地区集结待命，派七旅二十一团到六安中店一带打援，九旅及七旅大部向山王河东北山区集结，迎击该敌，并指示各旅：只要抓住敌人，即可合围歼敌。

10月7日，国民党军由南官亭进到山王河以东，遭九旅阻击，始察觉解放军向其合击的意图，即于8日拂晓向北逃窜，企图与驻守六安的国民党军会合，于傍晚逃至六安以南30余公里处的张家店，并连夜抢修工事。

三纵各部紧紧咬住敌人，当夜便形成合围的形势：七旅二十团迂回到张家店以北，抢占山头，堵住敌人北逃和六安守敌南援的通道，二十一团赶到张家店与六安之间的中店一带打援，九旅二十六团占领西南高地，八旅先头部队控制东南面有利地形。

9日拂晓，被围之敌先以几个连分向几处做试探性攻击，继而以2个营至4个营的兵力，在山炮、迫击炮的强大火力掩护下，连续猛扑三纵二十团阵地，企图夺路逃向六安，均被打退。三纵二十六团从西南面猛烈反击，使国民党军腹背受敌。15时，敌倾全力向北突围，在三纵二十、二十六团密切协同奋力反击下，被迫退回张家店，固守待援。但前来增援的国民党四十六师3个团，被三纵二十一团阻滞于距张家店10多公里处的中店一带。

下午，三纵主力全部到达张家店附近，当晚发起总攻，以九旅全部由西、南两面主攻，七旅从北、八旅从东和东南面攻击，至10日4时全歼敌人，计毙、伤国民党军副团长以下500多人，俘虏其副旅长以下4300多人。张家店战斗是刘邓大军进军大别山以来，第一次消灭敌人一个正规旅以上兵力的重大胜利,打开了皖西斗争的新局面。