(1947年8月6日——21日)
　　1947年8月，全国解放战争进入了第二个年头。晋冀鲁豫野战军已于6月30日在鲁西南强渡黄河，发动了鲁西南战役，从而揭开战略进攻的序幕。按照中央军委关于“两翼牵制，三军配合，夺取中原”的战略部署，西北野战军须把国民党军胡宗南部引向陕北沙漠边缘，以利实现中央的战略决策。1947年7月28日，彭德怀率西北野战军第一、二、三纵队，新编第四旅、教导旅，以及绥德分区第四团、第六团，自三边东移，经大、小理河北上，进攻榆林。8月6日，西北野战军同国民党在榆林驻军邓宝珊部二十二军及胡宗南部整编三十六师的二十八旅的战斗打响了。经两日激烈交锋，基本扫除了榆林守敌设在神木高家堡至横山响水堡200里防线上的外围据点，直逼榆林城下，形成包围之势。
　　榆林地处毛乌素沙漠边缘，古长城脚下。驻守榆林的邓宝珊部，西与宁夏马鸿逵部，南与胡宗南集团形成犄角之势，是国民党军在陕北、山西和绥远边境的重要据点。蒋介石深怕榆林丢失，影响西北整个战局，于8月7日急忙飞抵延安，命令胡宗南集团救援榆林，并在榆林、米脂、葭(佳)县之间三角地区“围歼”西北解放军。按照蒋介石命令，胡宗南急令整编第一军军长董钊、整编第二十九军军长刘戡率所属8个旅，分两路向绥德、葭县地区急进；以整编第三十六师师长钟松带该师一二三旅和一六五旅组成援榆“快速兵团”，由横山沿长城，取捷径轻装疾进，日夜兼程，驰援榆林。8月12日，钟松的“快速兵团”接近榆林。解放军虽已歼敌3000余人，但榆城尚未攻克。彭德怀经请示中央军委，认为调动胡宗南部主力北上的目的已经达到，即日果断撤出榆林战斗。野战军主力向榆林东南、米脂东北地区隐弊集结，并以小部队掩护边区部分后方机关佯装主力东渡黄河。胡宗南误认为西北野战军骤然撤围榆林是“仓惶逃窜”，正东渡黄河，遂令所部“迅速追击”，企图将西北野战军消灭于米脂、葭县地区。8月15日，胡宗南部两路主力分别进抵绥德。董钊率整编第一军军部和第一师留守绥德和米脂，刘戡率整编第二十九军军部和5个旅继续北进，至17日进到吉征店。钟松部在8月13日进榆林城后，翌日即调头南下，至16日进抵镇川。刘戡和钟松两部已经相距不过百里，向东封锁黄河渡口，向西控制咸榆公路。此时，西北野战军司令部机关移驻葭县的崖窑畔，毛泽东、周恩来、任弼时率领中共中央和军委机关，冒雨进至葭县乌龙铺以东的曹家庄。当野战军和中央机关被挤在榆林、葭县、米脂三县交界的狭小地区，并处于背靠沙漠、侧水侧敌的严重困难境地时，周恩来亲自用电话告诉彭德怀：中央不过黄河，关键在于能够迅速歼灭敌军一部，粉碎合围。为保证党中央的安全，彭德怀即令许光达率第三纵队负责接应和掩护党中央机关安全转移，并致电中央和毛泽东请向野战军主力方向移动。
　　正当形势愈来愈严重起来的时候，自恃“援榆有功”的钟松，以其所属一二三旅(附一六五旅的四九三团)作前梯队，远离第三十六师主力(后梯队)经米脂县沙家店向葭县乌龙铺方向孤军突进。彭德怀立即抓住战机，决心在沙家店地区歼灭钟松的整编第三十六师；先歼其后梯队，再歼其前梯队。西北野战军司令部随即移至预定战场以北的刘全塔。18日，彭德怀部署第三纵队和警备第四、六两团，准备在葭县以南乌龙铺地区阻击刘戡所部对钟松三十六师的增援，集中第一、二两个纵队和教导旅、新编第四旅歼灭钟松整编三十六师。是日，彭德怀发布了“以伏击姿态歼灭该敌三十六师”命令后，野战军即向钟松的三十六师的主力交锋，因遇大雨山洪爆发而撤出战斗。19日，钟松令所部一六五旅构筑野战工事，同时急电令一二三旅向沙家店回援。刘戡率整编第二十九军军部和5个旅进至葭县县城及其以西的神泉堡、李家庄一带。彭德怀根据新的敌军态势，对野战军部署作重新调整。当晚，党中央机关安全到达刘全塔以北15里的梁家岔，并架起了通向野战军司令部的电话线。彭德怀用电话向毛泽东汇报了继续歼灭敌三十六师的决心、计划和部署。毛泽东听后指示：“好!向全体指战员讲清楚，这是对整个战局有决定意义的一战。要坚决、彻底、干净、全部地消灭敌人，不让一个跑掉。”20日拂晓战斗打响。野战军第一纵队、第二纵队向钟松三十六师师部及一六五旅猛攻；教导旅和新编第四旅把由乌龙铺折返的敌一二三旅，包围在常家山附近；第三纵队把刘戡部的增援部队阻击在乌龙铺以南地区。经过一天激战，黄昏时结束战斗，计歼灭胡宗南部整编第三十六师6000多人(师长钟松带少数人落荒逃窜)，俘敌少将旅长刘子奇、少将参谋罗秋佩。
　　战后第二天(即8月22日)，彭德怀在榆林县前东元召开旅以上干部大会。毛泽东、周恩来、任弼时等亲临会场。会上，毛泽东高度评价了这次战役的意义和赞扬彭德怀对战役的指挥，说：“沙家店这一仗打得好，对西北战局有决定意义。陕北战争已经‘过坳了’，战争主动权完全掌握在我们手里。”“侧水侧敌本是兵家所忌，而我们彭老总指挥的西北野战军英勇奋战，取得了空前的胜利。”沙家店战役是西北野战军转入内线反攻的第一仗，它在西北解放战争史上占有重要位置。