陕中战役，是第一野战军为解放陕中地区而进行的一次较大规模的追击战役。此役共歼灭胡宗南及青海马步芳、宁夏马鸿逵集团各一部共3.5万余人，古都西安及关中广大地区获得解放。
连续快追快打，自主协同歼敌，解放古都西安
1949年2月，西北野战军改为第一野战军，我军编制更加统一合理，战斗力持续增强。长期盘踞西北的胡宗南集团、青海马步芳、宁夏马鸿逵集团在我军连续打击之下，实力不断削弱。1949年4月24日，华北重镇太原解放。早有准备的胡宗南随即于26、27日将其主力部队向西南方向撤退，形成跨泾河、渭河，保守西安的弧形防御地带，企图与青宁二马配合，以陕中、陇东为防御重点，阻止人民解放军西进，确保西北，屏障西南，并随时准备退居陕南、川北。为了在关中地区歼敌一部，打击胡宗南的战略撤退计划，尽量截缴其军用物资，保护西安不致被敌破坏，第一野战军决定发起陕中战役。
其原定作战部署是：第一步，以歼灭三原地区之敌为目标；第二步，视情逐次夺取咸阳、西安、宝鸡。后来根据中央军委指示精神，又考虑到青宁二马可能配合胡宗南集团行动的复杂情况，一野首长研究调整了作战部署，决定抓住胡宗南部撤退的有利时机，追歼其主力，同时解放西安。
5月17日晨，胡宗南部先我行动而全线撤退。第一野战军各军迅即按计划发起的追击。追击战斗中，各部队发扬英勇顽强的战斗作风，不顾跋山涉水和饥饿、疲劳，夜以继日地长途猛烈追歼敌军，并主动与友邻部队联系协同，发现有利战机即迅速投入战斗。第四军连夜百里急行军，追歼向凤翔逃窜的敌第五十七军。刚刚赶到岐山的第一军第二师闻讯而动，不顾疲劳，2.5小时急行军20公里，抢占了凤翔东北高地老君岭，切断敌人退路，协同兄弟部队全歼该敌。
5月18日下午，第六军从三原县大程镇出发渡过泾河，急速向西安挺进。20日凌晨，我攻击部队在密集炮火掩护下突破敌渭河南岸防线，全军泅渡过河，直逼西安城下。当日上午11时，国民党西安团管区和民众自卫总队撤出城防，我先头部队第十六师四十九团顺利由西门进入西安市区。战至14时，第六军完全控制西安。22日，解放军举行了盛大入城式，标志着古都西安正式回到了人民的怀抱。
战至24日，我军解放了宝鸡以东、渭河南北的广大地区，共歼敌2.7万余人，缴获大批武器、弹药、装备和军用物资。胡宗南不断收缩兵力，退居秦岭。陕中战役第一阶段作战结束。
华北两大兵团入陕，西北敌多我少局面彻底改观
太原解放后，中央军委决定华北野战军第十八、十九两兵团调归第一野战军建制，参加解放大西北的作战。第十八、十九兵团是直属中央军委指挥的两支劲旅。接到命令后，两大兵团各部队积极采取多种方式广泛开展“进军大西北，解放全中国”的政治教育，配齐物资装备，做好了由晋入陕的充分准备。5月26日，第十八兵团在司令员兼政委周士第等兵团首长率领下，开始从太原出动，经风陵渡西过黄河，向陕西关中地区进发。至6月24日，第十八兵团全部集结于西安附近。第十九兵团于6月初在司令员杨得志、政委李志民等兵团首长指挥下开进，最终于7月3日在各自指定地区集结完毕。两大兵团从先头部队出动到集结完毕共历时一个半月，广大官兵冒酷暑、战疲劳，车运、船运、步行多管齐下，行程约1000公里，胜利完成了由晋入陕的光荣任务。
中共中央西北局指示各地要把迎送和支援大军西进作为当前的首要任务，全力做好各项战勤工作。据统计，仅晋南地区即筹粮910余万公斤，草245万公斤，油肉菜等40万公斤，柴炭430万公斤，动员工夫16万多人，牲口16万多头。部队每到一处，百姓夹道迎送子弟兵，给战士送鸡蛋、戴红花；指战员不顾疲劳，帮助群众挑水、磨面、收麦子，上演了一幕又一幕军爱民、民拥军的感人活剧。所属部队归建一野后我军在西北地区总兵力达到40余万人，西北战场长期以来敌多我少的状况得到彻底改变。
转攻为守，诱敌深入，粉碎胡马联合反扑
就在两大兵团西进的同时，胡宗南、马步芳、马鸿逵等部纠集优势兵力，联合对第一野战军发起反扑。陕中战役进入第二阶段。
西安解放之后，我第一野战军主力已进至西府地区，逼近宝鸡，马步芳、马鸿逵驻地甘肃、宁夏受到严重威胁。青宁二马于5月底就开始向陕甘边境调兵遣将，企图先夺咸阳，并以一部偷袭西安，然后主力越泾河，在三原及以北地区与解放军决战。蒋介石电令胡宗南与二马协力恢复西安。这样，敌反扑西安的总兵力达到了30多个师（旅）20余万人。
此时，陕中战局仍呈敌强我弱之势。彭德怀一方面指示入陕各部加快行军速度，迅速向关中挺进，同时又认为在泾渭之间作战，虽然我方兵力不占优势，但胡军士气很低，胡马之间互信差，又有麟游山割裂胡马联系，有利我钳胡打马。于是决心转攻为守、以退为进，采取积极防御、诱敌深入、阻胡歼马的作战方针。待二马攻击受阻、伤亡增大、粮草发生困难，而我第十八、十九兵团完成集结之时，再全力反攻，包围歼灭之。
6月10日，胡、马两军联合向我军实施试探性反攻。我军各部依托阻击阵地，予敌一定杀伤。彭德怀审时度势，认为胡、马配合紧密，而我第十八、十九兵团尚未全部到达指定地区，决战时机尚不成熟，遂改变阻胡歼马的计划，决心继续东撤诱敌。11日，敌继续向我关头、杨峪镇、铁佛寺等阵地猛扑，我第三、四、六军顽强抗击后，于晚间放弃泾渭间三角地区，按预定计划转移。
第一野战军东移，胡、马误判我军为真败，便分头跟进。马步芳之子马继援指挥所部以集团式冲锋对咸阳发起猛攻。彭德怀命令第十八兵团第六十一军迅速增援。该军第一八一师刚刚于6月11日代表华北部队举行西安入城式，接着就奔赴咸阳，开始抢修工事。6月12日，我军击退敌3个骑兵团的进攻。13日，又经13小时激战，毙伤敌2000余人，再次打垮了敌人的进攻。第十八兵团入陕第一仗——咸阳阻击战的胜利，沉重打击了二马匪军的锐气，也为我军主力集结赢得了宝贵时间。同日，敌第三十六军第一六五师被围歼于金渠镇地区。14日，敌沿渭河南北两岸向东推进，在我第二军节节抗击之下，进展十分缓慢。
胡马二部见反扑胜利无望，又发现我第十八、十九兵团已经入陕集结，遂无心再战，于6月17日开始组织后撤。我军也转入休整，准备与胡马两军进行决战。陕中战役结束。
陕中战役政治影响很大。西安和陕中广大地区的解放，对国民党军士气是一个极大打击。此战胜利对尔后第一野战军实施大兵团作战的物资及运输保障有重大意义，为下一步歼灭胡宗南和二马集团，解放大西北奠定了基础。