1948年11月13日，东北野战军所属第1至第12纵队，按照中央军委规定的统一序列，改称中国人民解放军第38、第39、第40、第41、第42、第43、第44、第45、第46、第47、第48、第49军，每军4个师5至6万余人;另以长春起义的国民党军第60军编为第50军。部队的装备由于辽沈战役的大量缴获而得到很大改善。11月下旬，东北野战军奉命入关。11月29日至1949年1月31日，与华北军区第2、第3、第4兵团及地方武装一部举行平津战役，历时64天，歼灭和改编国民党军52万余人,解放了除绥远一隅和太原、新乡等少数孤立据点以外的华北全境。
根据中共中央军委1949年1月15日和3月7日的命令，东北野战军于3月11日改称中国人民解放军第四野战军，林彪任司令员，罗荣桓任政治委员，萧克任参谋长，谭政任政治部主任。下辖4个兵团：第12兵团，萧劲光任司令员兼政治委员,辖第40、第45、第46军;第13兵团，程子华任司令员，萧华任政治委员，辖第38、第47、第49军;第14兵团，刘亚楼任司令员，莫文骅任政治委员，辖第39、第41、第42军;第15兵团，邓华任司令员，赖传珠任政治委员，辖第43、第44、第48军及两广纵队;原野战军所属之特种兵指挥机关改称特种兵司令部，辖2个炮兵师，1个装甲师，1个高炮指挥所和1个工兵指挥所。原铁道纵队扩编为铁道兵团，归军委直接指挥。
1949年3月下旬，第四野战军组成先遣兵团开始自华北地区南下，4月20日，配合第二、第三野战军发起渡江战役;5月中旬，在湖北团风至蕲春之线强渡长江，解放武汉。野战军主力于4月中旬南移。5月12日，中央军委决定，第四野战军领导机关与中原军区领导机关合并，组成第四野战军兼华中军区领导机关。林彪任司令员，罗荣桓任第一政治委员，邓子恢任第二政治委员，萧克任第一参谋长，赵尔陆任第二参谋长，谭政任政治部主任。6月上旬，野战军主力渡过长江，分三路对国民党军华中军政长官白崇禧部和华南军政长官余汉谋部进行迂回包抄,10月中旬和下旬，分别在衡阳、宝庆(今邵阳)地区和阳江、阳春地区歼灭白崇禧部主力4个师和余汉谋部4万余人。接着又向广西挺进，至12月中旬，将白崇禧集团17余万人歼灭于粤桂边之容县、博白和钦州地区。另一部配合第二野战军向西南进军。
第四野战军在向中南进军过程中，先后抽调部分部队和干部，在豫、鄂、赣、湘、粤、桂等省进行发动群众，建党建政,清剿残匪，建立民主新秩序的工作。广西战役后，野战军又以80%的兵力在湘、桂、粤境内清剿土匪，先后歼灭土匪115万余人。同时，在组织上继续作了若干调整：7月，以国民党军第19兵团起义的4个师改编为第51军。8月，第12兵团部兼湖南省军区。第14兵团部奉命改为中央军委空军的领导机关。装甲兵师调东北成立装甲兵学校。10月，以长沙起义的国民党军第1兵团改编为人民解放军第21兵团(辖第52、第53军)。11月，第15兵团部兼广东省军区。12月，第13兵团部兼广西省军区。12月26日，中央军委批复华中局并四野：“同意华中军区即正式改名中南军区”。12月30日，中南军区司令部、政治部向所属部队发出通知，自1950年1月1日起，华中军区改称中南军区，组织机构仍旧。下辖6个省军区、3个兵团部，16个军，1个炮兵司令部(辖4个炮兵师、1个高炮师)，1个工兵司令部(辖5个团)，1个铁道司令部(辖5个铁道团)和16个独立师，92个独立团，8个警卫团及军政大学6个分校，全军区共150万人。
1950年3月5日-5月1日，第四野战军以第15兵团指挥两个军，在琼崖纵队的配合下，以木帆船为主要航运工具实施渡海作战，5月1日解放海南岛。至此，除西沙群岛、南沙群岛等岛屿外，华南全境获得解放。
为明确野战军与军区双方兼管关系，1950年3月13日，第四野战军兼中南军区司令部向所属部队发出通报：根据中央军委指示规定，今后各部颁发一切文件，统称：“第四野战军兼中南军区。”7月6日，中南军区、第四野战军司令部再次就此事发出通报，今后行文时，如纯对地方军区的，只书中南军区不书四野;如纯对野战部队的，只书四野不书中南军区;如两者均有关连，即书中南军区兼第四野战军，或将中南军区与四野并书。
l955年4月，中南军区奉命改称广州军区，第四野战军番号撤销，部队归广州军区指挥。
