第一阶段（１１月２９日至１２月２０日），对傅作义集团实施战略包围与战役分割。战役首先从平绥线发起，华北第３兵团围攻张家口，吸引傅部西援；华北第２兵团将西援之傅部主力第３５军包围于新保安；东北先遣兵团攻占密云、康庄、怀来，并歼敌２个军主力。至１２月１１日，达成对平绥线国民党军的分割包围。东北野战军主力从１１月２３日起，分三路入关，向平、津、唐（山）地区挺进。为防止华北国民党军从海上逃跑，人民解放军遵照中央军委和毛泽东的指示，对张家口、新保安之敌采取“围而不打”，对平、津、唐、塘（沽）之敌采取“隔而不围”，即只作战略包围，隔断诸敌联系，而不作战役包围，以待部署完成后再各个歼敌。至１２月２０日，将傅作义集团分割包围于张家口、新保安、北平、天津、塘沽５个地区内，封闭了其西逃和南逃的一切道路。

　　第 二阶段（１２月２１日至翌年１月１７日），各个歼灭新保安、张家口、天津之敌。按照中央军委确定的先打两头、后取中间的原则，华北第２兵团于２２日攻克新保安，全歼傅作义王牌第３５军，军长郭景云自杀。华北第３兵团和东北野战军第４纵队于２４日追歼张家口逃敌５．４万余人，收复张家口。１９４９年１月１４日，东北野战军集中５个纵队、２２个师共３４万人，由参谋长刘亚楼统一指挥，采取“东西对进，拦腰斩断，先南后北，先分割后围歼，先吃肉后啃骨头”的作战方针，经２９小时激战，于１５日攻克国民党军有１３万守军坚固设防的大城市天津，俘天津警备司令陈长捷。天津之战，是解放战争中最大的城市攻坚战之一，也是人民解放军参战兵种最多的一次战役，积累了诸兵种协同作战的丰富经验。１７日，东北野战军一部解放塘沽。

　　第三阶段（１月１８日至３１日），和平解放北平。天津解放后，北平２５万守军陷于绝境。鉴于北平是世界驰名的文化古城，中共中央、中央军委决定尽最大努力通过谈判和平解放北平。中共北平地下组织采取多种形式，直接做傅作义及其周围人员的工作，爱国民主人士也呼吁傅作义走和平谈判道路。傅作义是抗日名将，并和共产党有过友好往来。在内战中执行蒋介石的“戡乱”反共政策，但随着国民党军的不断失败，逐步对蒋介石的统治失去信心。从１９４８年１２月起，傅作义派代表到人民解放军平津前线司令部进行三次正式谈判，接受了中共提出的和平条件。１９４９年１月２１日，双方达成《关于和平解决北平问题协议》。随后，北平守军陆续开到城外指定地点接受改编。３１日，解放军进入北平，北平和平解放。北平的和平解放，创造了将国民党军和平改编为人民解放军的“北平方式”。

　　平津战役历时６４天，东北野战军和华北军区部队共歼灭和改编国民党军１个“剿总”总部及３个兵团部、１个警备司令部、１３个军部、５１个师，共５２万余人。人民解放军伤亡３．９万人。华北地区除太原、新乡等少数几个国民党军孤立据点外，均获解放。平津战役的胜利，连同辽沈战役、淮海战役的胜利，使国民党丧失了三大精锐战略集团，国民党的统治基础发生了根本动摇，为解放战争在全国胜利奠定了巩固的基础。