1946年12月12日，以
水东军分区等为基础建立
豫皖苏军区，张国华任司令员，吴芝圃任政治委员。1947年5月4日，中央指示刘邓军十万立即开始休整，巳东以前完毕，巳东后独力经冀鲁豫出
中原，以豫皖苏边区及冀鲁豫边区为根据地，以长江以北，黄河以南，潼关、南阳之线以东，津浦路以西为机动地区，或打郑汉，或打汴徐，或打伏牛山，或打大别山，均可因时制宜，往来机动，并与陈粟密切配合行动，凡有共同作战之处陈粟军受刘邓指挥。
1947年6月10日，由刘伯承、邓小平率领的第1、第2、第3、第6纵队，执行挺进中原的战略任务。6月23日，野战军指挥部率南征大军由安阳地区向楼阳、寿张地区出动。6月30日晚，刘邓野战军4个纵队12万余人在冀鲁豫军区部队的配合下，发起鲁西南战役，歼敌4个师部、9个半旅6万余人。
1947年7月2日，晋冀鲁豫中央局和
晋冀鲁豫军区决定以太岳、太行、冀南、冀鲁豫军区主力与原中原军区部队一部(原第5师)，依次组成第8纵队(辖新组成的第22、第24旅和第23旅)，由王新亭任司令员；第9纵队(辖第25、第26、第27旅), 由秦基伟任司令员、黄镇任政治委员；第10纵队(辖第28、第29、第30旅)，由王宏坤兼司令员、刘志坚任政治委员；第11纵队(辖第31、第32、第33旅)，由王秉璋任司令员、张霖之任政治委员；第12纵队(辖第34、第35旅)，由赵基梅任司令员、文建武任政治委员。
1947年7月27日，中央军委决定：以陈赓、谢富治纵队与秦基伟、黄镇纵队及孔从周、汪锋之第38军组成一个集团，统受陈赓、谢富治指挥，挺进豫西创建豫陕鄂根据地，以协助陕甘宁我军击破胡宗南的进攻，并配合刘邓大军“大举出击,经略中原”。
刘邓大军强渡黄河后，在华东野战军外线兵团和第11纵队的掩护下，胜利到达大别山区，迅速完成战略展开。同时，陈谢集团(含第8纵队之第22旅)从晋南强渡黄河，挺进豫西。随后，与挺进豫皖苏的陈毅、粟裕所部协同作战，创建中原解放区，有力地配合了我军其他战场转入战略进攻。到1947年11月底，第12纵队、第10纵队先后进入大别山，与刘邓主力会合。经过半年作战，刘邓、陈谢两军歼敌近15万人，创建了鄂豫军区、皖西军区、江汉军区、桐柏军区和
豫陕鄂军区5个军区，以及31个军分区和各级民主政权。这时，第10、第12纵队和第1第12、第19、第25、第28旅以及第38军之第17、第55师等野战部队，均分别作为新建军区和军分区的基干部队。
为适应
解放战争形势发展的需要，加强集中统一领导，进一步扩大作战规模，中央和中央军委于1948年5月9日指示建立中原军区，并将晋冀鲁豫野战军团改称
中原野战军。
中原军区由刘伯承任司令员，邓小平任政治委员，陈毅任第一副司令员(仍兼华东野战军司令员和政治委员)，李先念任副司令员，邓子恢任副政治委员，张际春任副政治委员兼政治部主任，下辖豫皖苏军区、
豫西军区、
桐柏军区、
鄂豫军区、
皖西军区、
江汉军区和
陕南军区等。