这次整训，主要开展了三查（查阶级、查工作、查斗志），三整（整顿思想、整顿组织、整顿作风）和三大民主的新式整军运动。重点是团以下部队。着重解决部队对新形势和战略任务的认识以及作风纪律问题。半年多来，部队进出大别山作战，经受了严重困难的考验，出现了普遍减员和战斗力削弱的状况，因此一些指战员对挺进大别山的重大意义不理解，只看到局部损失，看不到全局的伟大胜利，甚至发生纪律松弛、违法乱纪的现象。刘伯承、邓小平决心用整党整军来克服部队的思想障碍，以便使部队能担当起大战中原的新任务。他们除进行了一般部署外，还亲自深入到第一、二、三、六各纵队进行思想发动。3月11日和4月17日，刘伯承分别给第二纵队和第三、六纵队连以上干部做了整训动员报告。他从挺进大别山三个回合的胜利，从大别山的斗争对中原战局乃至全国战局的影响，引导大家正确认识南征的意义。他强调指出：由于大别山牵制了敌人三分之一的兵力，因此东北才有大开大合的行动，西北和山东减轻了负担，逐步粉碎了敌人的重点进攻。这就是革命的车轮向前推，反革命的车轮则向后倒退直至消灭。革命的车轮已推到中原区来了，晋冀鲁豫野战军走在推车子的前头，这是很光荣的任务。下一步的任务是要与陈唐、陈谢兵团在一起，在中原战场歼灭敌人，创造解放区成为继续前进的基地。他要求各级领导通过三查三整和三大民主运动来提高部队的政治素质和军事素质，迎接新的更艰巨的斗争。
各部队按照刘伯承、邓小平的指示，自下而上地展开了三查三整和三大民主的新式整军运动。各级领导机关开办了整风集训队。基层连队边教育，边成立了士兵委员会、学习委员会、经济委员会。指战员按照查整和三大民主的要求，普遍展开了诉苦运动，进行了批评与自我批评，深入地揭发和克服了思想不纯、组织不纯和作风不纯等问题，从而大大提高了阶级觉悟和革命积极性，增强了斗志，加强了夺取中原斗争新胜利的信心。
在抓好部队整训的同时，刘伯承、邓小平为了尽快巩固和扩大中原中心解放区，进一步包围和孤立敌人的点线，缩小敌人的占领区，根据中共中央军委关于“新行动方向是豫西南、鄂西、豫西北以及整个汉水流域，歼灭分散之敌，调动平汉线以东之敌向平汉线以西，以利粟裕兵团行动”的指示，决心发起宛①西战役，攻取南阳西面邓县、镇平、内乡、浙川4县，以控制汉水中段，使豫西与桐柏连成一片。
4月19日，刘伯承、邓小平召集各兵团首长制订宛西战役的行动计划。
第二天，他们下达了《关于宛西战役的部署》。确定第二、第四纵队和华东野战军第十纵队及桐柏军区部队主力为主作战集团，由陈赓统一指挥；另以第三、第六、第九纵队和华东野战军第三、第八纵队为保障兵团，担任钳制打援的任务。战役自5月2日开始，参战部队采用远距离奔袭和突然包围的战术，一举奏效，至17日战役胜利结束。共歼敌正规军和保安部队2。1万余人，攻占宛西城镇10余座。当时国民党报纸报道：“宛西一战，别庭芳、薛炳灵经营10余年的团队垮台，中原的左侧，已成不可收拾之局。”
对于这次战役，刘伯承作了精彩的总结：“（一）本战役是在蒋匪新战法‘大的使我吃不消，小的使我吃不着’，与放弃次要据点抓紧主要补给要点及实行盯梢等情况下进行的。我们采用优势兵力突然袭击敌纵深薄弱分散①南阳古称。
的宛西四县的上蒋而不打南阳，避免了敌人向心集中增援，而我保障兵团强大，迫使敌人援兵不敢轻进，使主作战兵团取得了从容时间，圆满达成任务。
（二）本战役主要敌人是土蒋，其在宛西有相当的反动社会基础与统治经验，情报灵通，人地熟悉，且在‘小的使我吃不着’的作战指导方针下，一经发现我主力和企图即会逃窜。我们采取了隐蔽秘密行动，由远距离突然奔袭包围即发起战斗，对溃散之敌实行猛追、穷追、搜剿等办法，以求得彻底消灭之。”由阜阳撤围到宛西突袭，典型地体现了“分遣与集结相结合，分遣以撕破敌人的合击阵势，集结以围歼可以歼灭之敌”的运动战原则。中共中央军委曾多次提到宛西战役，表彰为运动战的模范战例。
5月9日，中共中央决定加强中原局的领导，以邓小平为第一书记，陈毅为第二书记，邓子恢为第三书记，以刘伯承、邓小平、陈毅、邓子恢、李先念、粟裕等12人为委员；并决定再建中原军区，任命刘伯承为司令员，邓小平为政治委员，陈毅为第一副司令员、李先念为第二副司令员，邓子恢为副政治委员、张际春为副政治委员兼政治部主任，李达为参谋长。中原军区下辖鄂豫、皖西、豫皖苏、豫西、桐柏、江汉、陕南等7个军区。晋冀鲁豫南征野战军改名为中原野战军，下辖第一、二、三、四、六、九、十一等7个纵队。
中原局的加强和中原军区的重建，以及华东野战军与中原野战军的联合行动，标志着中原逐鹿的斗争进入了一个新的阶段。
宛西战役胜利结束后，豫陕鄂中心根据地得到稳固，中原局和中原军区领导机关有了一个比较可靠的后方。中共中央军委为了加强中原部队的力量，决定华东野战军粟裕兵团改变挺进江南的计划，南渡黄河，加入中原逐鹿的行列。因此，令中原野战军钳制位于临颍地区的敌胡琏兵团，使其不能东顾，以利于粟裕兵团南下。
刘伯承、邓小平认为钳制胡琏的关键，在于使其有南顾之忧，不敢放胆东开。于是决定发起宛东战役。首先佯攻确山，吸引、抑留胡琏兵团于漯河以南地区。同时吸引张轸兵团由南阳东援确山，在其运动于社旗镇、唐河以东地区时予以歼灭。战役的部署，以陈锡联指挥第一、三、六纵队组成东集团，佯攻确山；并以陈赓指挥中原野战军第二、四纵队和华东野战军第十纵队以及桐柏、豫西军区武装组成西集团，阻击从南阳来援的张轸兵团，并在适当时机协同东集团予以合击歼灭。
5月25日战役发起，东集团以浩大的声势进占驻马店，包围确山。蒋介石顾虑平汉线南段被解放军切断，急令胡琏兵团从临颍地区南下增援，白崇禧也令张轸率所部3个整编师由南阳东援。刘伯承在宛东准备了战场，布置军区武装破坏了唐河、泌阳一线的公路，故意保留由南阳经社旗镇至驻马店这一通道。张轸以3师之众，成密集队形，直奔社旗镇。刘伯承见敌人行动一如所料，即将战役中心移向张轸兵团。28日，改令华东野战军第三、八纵队和中原野战军第九纵队阻击胡琏兵团，而以东西两集团全力对进，决心在社旗镇地区围歼张轸兵团。当夜，中原野战军第四纵队在社旗镇以南的埠口以突然动作扭住了张轸兵团，引起了张轸的警觉。他一面令部队迅速向心集结，向社旗镇以南的解放军阵地作试探性的攻击；一面亲自用日语与信阳第五绥靖区司令部进行电话联系。当信阳司令部向他报告东线解放军主力西移，有参与合围的趋向，劝他不要继续东进，而应西退南阳时，他判明解放军的意图是“围点打援”，决心西退南阳，但却故意在电话中严词拒绝信阳司令部的建议，声言以5万精兵，完全可以冲过解放军的防线。并于第二天，以一部向东佯动。
刘伯承得到上述情报后，估计张轸有西窜的可能，于30日令西集团主力由南、北、两三个方向投入战斗，将敌主力向东压迫，以使东集团于野战中予以歼灭。并告诫西集团应严防敌西逃退入南阳。如敌仍在原地困守，则于6月1日由西向东投入战斗。他还特地鼓励部属：“此次作战关系整个中原战局，且敌已现慌乱情绪，我全体指战员，应以高度的坚决动作，不惜任何代价勇猛战斗，争取全歼张轸兵团，并防其在飞机掩护下突围。”为了及时掌握战场的演变，保证部署的正确执行，他于31日赶赴社旗镇以北的券桥，开设前方指挥所。
张轸向东攻击的行动迷惑了西集团指挥员，他们误认为敌人己入彀中，竟过早地率部东移，放松了西面的堵击。张轸见有机可乘，于31日拂晓突然率部掉头西退。及至西集团发现后再行追击与堵截，不免迟了一步，张轸主力大部遁去。在西集团勇猛冲击下，仅将后卫整编第五十八师师部及第一八三旅包围于南阳以东马刘营地区。退回南阳的敌前队虽在空军配合和大炮掩护下，全力回援，但遭到西集团第四纵队的坚决阻击，被歼一部。至6月3日，马刘营之敌遭到全歼，宛东战役宣告结束，前后歼敌万余人。
这次战役，实现了掩护华东野战军粟裕兵团南渡的目的，并截歼了张轸兵团一部，使其再不敢以一个兵团独来独往；但失掉了全歼张轸兵团的良好机会。刘伯承对此批评说：“乃因西兵团一部顾虑自己局部的伤亡，于29日脱离埠口之敌，向社旗镇北撤退，未将张轸抓紧，而西兵团又迷于敌人表面的现象误认为张轸东进，也没有照顾我东面有东兵团，将主力东进至羊册、郭集地区，欲由南北夹击并防敌东逃，因而放松了极重要的西面兜击，使张轸得于31日拂晓向西逃走，是日午逃到桥头，此为未全歼敌重大的失着，这是未能把握基本情况发展的规律，迷失战役指导方向的重大教训（要正确判断侦察到的材料，不可为某种片断材料所束缚）”。
5月末，粟裕兵团在中原野战军宛东战役的有力掩护下渡河南下，进入鲁西南，参加中原作战。中央军委要求华东野战军集中主力，寻歼敌第五军。
指示中原野战军的作战重点是钳制南线敌人，予以配合。刘伯承、邓小平根据中央军委的指示，即令华东野战军陈唐兵团北上归建，以便加强华东野战军在豫东的作战力量。同时，计划于6月中旬在汉水流域发动强大攻势，歼灭老河口及襄樊地区之敌。
6月中、下旬，华东野战军接连发起开封战役和睢（县）杞（县）战役。
为阻击平汉路敌人的增援，刘伯承相继组织了3次阻击战。第一次是阻击胡琏兵团北援开封。当华东野战军第三、八纵队突然发起开封战役，并一举攻克开封外城时，蒋介石唯恐中原枢纽有失，急忙亲飞开封上空指挥，一面令守敌固守待援，一面令第五军和胡琏兵团由东、南两面增援。东路的援敌由华东野战军负责阻击，南路的胡琏兵团则由中原野战军进行阻击。刘伯承见战情紧急，为了争取时间，采取大兵团梯次行进的方式，令第一、三纵队和华东野战军第十纵队为第一梯队，迅速赶至西平以东的东、西洪桥一线，构筑野战防御工事予敌以坚决阻击；以第二、四纵队为第二梯队，尾第一梯队前进，随时准备协同第一梯队作战。从6月15日至17日，胡班兵团集中兵力和炮火，对东、西洪桥进行轮番攻击，企图？举越过阻击阵地。但在节节抗击下，两天仅前进，了80里。18日，开封四关已被华东野战军攻克。蒋介石因胡班兵团已救援不及，且有被华东野战军、中原野战军南北夹击之虞，即令胡琏退回汝南。至此，中原野战军顺利地完成了第一次阻击任务。
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