在解放战争中，粟裕先后担任华中野战军司令员，华东野战军、第三野战军副司令员、副政委和代司令员兼代政委，并主持华东野战军、第三野战军前委工作，担任战役指挥重任，在两个中国之命运的激烈搏斗中，谱写了他军事生涯中大放异彩的篇章。他自觉地探索解放战争的特点和规律，善于利用客观规律于战争指导，在战略决策和战役指挥两方面都作出了独特的贡献。
在战略决策方面，在战争进程的每一个战略转折关头，他都适时提出了关系战略全局的建议。例如：在全面内战爆发之前，建议举行高邮邵伯战役和陇海路东段战役，使苏中与淮南连成一片，打通华中与山东的联系，开辟了自卫战争战场。在战略防御阶段，建议依托根据地实行内线作战，以充分发挥人民战争的优势；建议华中和山东两支野战军集中行动，首先在淮海地区打一个大歼灭战，以适应华东战场由前部转入纵深、战役规模越来越大的要求。在战略进攻阶段，建议华野外线兵团越过陇海路，挺进豫皖苏，配合中原野战军挺进大别山的战略行动；建议在作战建军两方面采取措施以改变我军数量上技术上的劣势地位；建议华野三个纵队暂不过江，而集中兵力在中原黄淮地区打大规模的歼灭战，以改变中原战局，发展战略进攻，尽可能多地将国民党军主力消灭在长江以北。在战略决战阶段，建议集中华野全军攻济打援；建议举行淮海战役；建议淮海战役由陈毅、邓小平统一指挥；建议歼灭国民党主力部队于徐州地区。在战略追击阶段，建议突破敌人长江防线后乘胜追歼逃敌于郎广地区；提出京沪杭战役既要歼灭敌人，又要完整接收上海；建议提前一年向福建进军，准备解放台湾，以加快解放全国的步伐。在由战争转向建国的关头，建议加强军队的现代化正规化建设等。这些建议，抓住了战略转折中的关键问题，符合解放战争的客观规律，对于中央军委作出正确的战略决策，进行切合实际的战略指导，起到了极为重要的作用。特别是在战略进攻和战略决战阶段，从“子养电”到“齐辰电”，粟裕的一系列战略建议，推动战局一步一步地向有利于我的方向发展，对加快和缩短战争进程，起了重要作用。毛泽东多次以“极为正确”评价粟裕的战略性建议。
在战役指挥方面，粟裕以创造性的战役行动，保证中央军委战略意图的实现，推动战局向有利于我的方向发展，创造了许多堪称战史奇迹的战绩。战争初期的苏中战役，以3万多人对付敌人12万重兵进攻，七战七捷，歼敌5万余人，不仅对整个南方战线起了扭转局面的作用，而且对中共中央确定内线作战的积极防御的战略方针提供了实践经验。朱德称赞粟裕是“学习毛泽东军事思想的楷模”，说他消灭的敌人比他指挥的部队还多。宿北战役、鲁南战役、莱芜战役，接连创造解放战争以来歼敌数字新记录，胜利实现了华东战局的第一个转折，粉碎了敌人对华东地区的全面进攻。陈毅说，这几个战役“一个空前大胜利，就被下一个更大胜利打破了记录。空前之后又来一个空前”，“证明我军副司令粟裕将军的战役指挥一贯保持其常胜纪录，愈出愈奇，愈打愈妙”。（《陈毅年谱》上卷第489页）孟良崮战役，以“百万军中取上将首级”的英雄气概，全歼蒋军“王牌中的王牌”七十四师，有力地顿挫了敌人的重点进攻。沙土集战役，在我军转入战略进攻的关键时刻，宣告了敌人重点进攻的最后破产，有力地配合了刘邓大军挺进大别山的战略行动，促成中原三路大军品字形战略布局，对于整个南线战局之发展具有重大意义。解放战争第一年，全军共歼敌112万人，其中粟裕指挥部队歼灭43.4万余人，占全军总歼敌数的近39%。毛泽东为中央军委起草的电报指出，“我华东军在第一年作战中已表现自己为全国各区战绩最大的军队”。（《毛泽东年谱》上卷第222页）粟裕指挥的豫东战役，首创解放战争史上一个战役歼敌9万余人空前记录，不仅有力地改变了中原战局，而且推动全国战局由战略进攻向战略决战发展。实践证明，在中原黄淮地区集中兵力打大仗是正确的，中共中央对原定战略部署再次作重大调整，确定粟裕指挥的华东野战军部队在现地作战至1949年春季或夏季，并且确定人民解放军全军1949年在长江以北作战。粟裕指挥的济南战役，全歼济南守敌10万余人，并在阻援打援战场上不战而胜，不仅创造了攻打敌人重兵防守、坚固设防的大城市的成功经验，更重要的是揭开了战略决战的序幕，并促使中共中央对原来的战略部署进一步调整。毛泽东在新华社的评论中指出：“中国的军事形势现已进入一个新的转折点，即战争双方力量对比已经发生了根本的变化”，“这是由于4个月内人民解放军在全国各个战场英勇作战的结果，而特别是南线的睢杞战役（按：即豫东战役）、济南战役，北线的锦州、长春、辽西、沈阳诸战役（按：即辽沈战役）的结果”。“这样，就使我们原来预计的战争进程，大为缩短。原来预计，从1946年7月起，大约需5年左右时间，便可能从根本上打倒国民党反动政府。现在看来，只需从现时起，再有一年左右的时间，就可能将国民党反动政府从根本上打倒了”。（《毛泽东年谱》下卷第389页）在淮海战役中，粟裕直接指挥的华东野战军歼灭敌人一个“剿总”前进指挥部、4个兵团、18个军共44.3万余人（包括起义投诚4.4万人），占淮海战役歼敌总数的80%，毛泽东评价说；“淮海战役粟裕同志立了第一功”。在渡江战役中，粟裕指挥的第三野战军一举突破敌人的长江防线，乘胜追歼逃敌10万，解放国民党的政治经济中心南京、上海，从而使蒋介石王朝22年的反动统治宣告破产。
