3月13日，胡宗南指挥国民党嫡系部队15个旅，约14万大军，在飞机、大炮、坦克的掩护下，兵分两路向延安进攻，19日占领延安。胡宗南依仗着兵力和装备的优势，急求与西北野战部队的主力作战，企图一举消灭人民武装和中共中央的领导机关。西北野战军遵照中共中央和毛泽东主席制定的作战方针，根据敌强我弱的实际，采取“蘑菇”战术在陕北黄土高原与国民党军队迂回周旋，将敌军拖得精疲力尽，寻机集中优势兵力逐个歼灭敌人。从1947年的3月下旬到5月初，经过青化砭、羊马河、蟠龙镇三个战役，西北野战军全歼国民党军第三十一旅、第一三五旅、第一六七旅等计1.4万余人。稳定了陕北战局，摧挫了国民党军的士气。1947年8月，西北野战军在第一次攻打榆林后又在沙家店地区歼灭国民党军整编第三十六师两个旅共6000多人，彻底扭转了西北战局。中国人民解放军西北野战军从此转入了战略反攻。
战略反攻入关中
1947年10月，西北野战军为策应晋冀鲁豫野战军在豫西作战，发起延(川)清(涧)战役，全歼延川、延长、清涧守军国民党整编第七十六师师部和第二十四旅，约8000余人。10月至11月，西北野战军再次攻打榆林，并击败了马鸿逵的援军。1947年冬，蒋介石命令胡宗南抽调部队增援中原战场，并以一部分兵力守洛川、黄陵、宜川地区，企图确保延安并阻止我西北野战军南进。西北野战军于1948年2月下旬在宜川城、瓦子街地区发动了一次攻城打援战役，全歼由第二十九军军长刘戡率领的整编第二十七师、第九十师共四个旅2.4万多人的国民党增援部队和宜川守军第二十四旅约5000余人。这次战役使西北战场双方力量对比有了更大的变化，迫使蒋介石将增援洛阳的裴昌会带领的4个整编师星夜调回关中，孤立了洛阳国民党守军，策应了中原解放军的作战。
1948年春，西北野战军乘西府地区国民党兵力空虚之机，以主力向西府地区挺进，连克长武、麟游、凤翔、扶风等12座城镇，主力攻占宝鸡。此时，胡宗南急令整编第十七师等部放弃延安、洛川等地，拱卫西安，延安随即光复。另一方面急调裴昌会率5个整编师和马步芳之整编第八十二师共11个旅的兵力从西兰公路东西两侧进行夹击，企图消灭西北野战军于泾川地区。西北野战军为摆脱被夹击的不利态势，迅速撤出宝鸡向陇东转移，在陇东屯子镇顶住了马步芳部队的疯狂进攻，经宁县于5月中旬转回解放区马栏等地休整。胡宗南部队从进攻延安到撤离延安，前后仅一年多一点的时间，这一年中，胡宗南部队在陕北被西北野战军打得损兵折将，狼狈不堪，总共损失11个旅约10万人以上兵力，他的部队绝大多数受到程度不同的打击。
1948年7月，胡宗南命令整编第三十六师、第三十八师、第十七师由白水、澄城、合阳之线分两路进攻在黄龙、韩城地区休整的西北野战军。经过壶梯山、冯原激战，整编第三十六师惨败，后撤中又被歼灭大部。澄合战役后，胡宗南为防止西北野战军南下，以其主力驻守大荔、永丰、蒲城地区以及富平、兴平之线。西北野战军为配合中原及晋中秋季攻势作战，于10月以5个纵队6万余兵力向荔北推进，求歼国民党第十七和第三十八军(这时胡宗南已将整编师、旅改为军、师)。胡宗南为固守西安门户，抽调13个师的兵力，企图在荔北平原同解放军决战。经过永丰、义井、东西汉村、李家坡、大壕营等地的战斗，被西北野战军歼灭了第十七军一个师的大部及一个团，第三十八军一个多团，第六十五军一个团另两个营，共2万余人。经过澄合和荔北战役的打击，胡宗南的精锐部队丧失了战斗力，机动兵力损伤达五分之四。从1948年冬至1949年春，在全国范围，中国人民解放军取得了辽沈、淮海、平津三大战役的胜利，蒋介石集团不论在政治上、经济上还是军事上，都已面临绝境。西北战场形势也是一样，胡宗南部在陕东渭北一带受到西北野战军的围攻，屡战屡败，无力招架，永丰战役第七十六军全军覆没后，只好退守洛河以西，苦撑残局。
