1943年秋冬，华北抗日根据地大体恢复，冀中、冀南、豫北、太行南部和东部还有扩大，而从质量上说，根据地的任何一个方面——军事、政治、经济、群众工作都上升到了一个新的阶段。八路军的兵力恢复到了40万，战斗力大大超过了百团大战以前，而且有了百万民兵作后盾。虽然还有艰巨的斗争，但敌后最严酷的时期已经过去。
1943年9月，根据中共中央指示，彭德怀和刘伯承一起离开了他战斗了6年的华北前线，赴陕北参加中共七大。此后，彭德怀住在延安杨家岭，协助中央军委毛泽东、朱德继续指导华北敌后战场的斗争，直到1945年初。
1945年4月，彭德怀参加中国共产党第七次全国代表大会，在会上被选为中央委员，随后，又被选为中央政治局委员。
解放战争中，彭德怀任西北野战军司令员，取得了青化砭、羊马河、蟠龙大捷。又出兵陇东，收复“三边”，给“二马”以迎头痛击。后率军北出榆林，转入战略反攻，横扫顽敌，于1949年12月解放大西北。
1946年6月，国民党悍然撕毁停战协定和政协决议，向解放区发动全面进攻。经过8个月的战争，敌人损失71万，被迫放弃全面进攻，改为向我陕甘宁边区和山东解放区实行重点进攻。
当时的西北战场，敌人的兵力有25万余人。在陕甘宁边区的西北线，是凶悍的马家骑兵，南线是美式装备的蒋介石嫡系胡宗南集团。而我方兵力不过2.6万余人，武器是手榴弹、步枪和少数机关枪，平均每支枪只有一二十发子弹。
1947年3月13日，胡宗南集团之董钊和刘戡两个整编军、5个整编师、15个旅，共14万余兵力，采取钳形攻势直扑延安，企图摧毁我中央首脑机关，围歼我边区主力，或迫使我军东渡黄河。
当我边区野战集团军的防御兵团在延安南线恶战抗击胡宗南军之际，3月16日，中央军委命令，以晋绥军区第一纵队、第二纵队和陕甘宁的教导旅、新四旅组成西北野战兵团，全军共6个旅，由彭德怀任野战兵团司令员兼政委，习仲勋任副政委。
由于敌我力量悬殊，中央决定暂时放弃延安，留给胡宗南一座空城，让敌人背起“包袱”，而使我军得以利用陕北群众基础好、地形好的特点，以机动灵活的战略战术，来逐次削弱以至战胜敌人。
战争形势至为紧急，“保卫党中央，保卫毛主席，保卫陕甘宁边区”的责任，重如泰山。彭德怀指示各纵旅指挥员，第一仗关系军心民心，“只能打好，不能打坏”。在敌众我寡、敌强我弱的形势下，彭德怀命令一纵队之独立一旅，以一个营的兵力，在敌人进占延安后，在延安西北节节抗击，造成我军主力向延安西北的安塞地区撤退的迹象，以吸引骄狂的敌军。同时，部署我军的6个旅，隐蔽集结于延安东北的青化砭附近地区，待机歼敌。
国民党反动派占了延安，狂热庆祝，喧嚷“中共已成流寇”，认为我军已不堪一击，急于寻找我主力决战。胡宗南部果然按彭德怀之设计，以5个旅向安塞追击，而以一个旅向青化砭方向担任侧翼掩护。23日晨，彭德怀亲自到青化砭一带查看地形，部署我军主力沿咸榆公路两侧，布成一个向南张开的口袋阵势。同日，和习仲勋发出了歼敌动员令。
3月25日上午10时，敌三十一旅果然从延安东之拐峁沿咸榆公路北上，径直钻入彭德怀伏击圈内。我军按预定方案，以排山倒海之势发起冲击，仅一个多小时的战斗，全歼敌三十一旅直属队与九十二团2900人，活捉旅长李纪云。我军取得了初战的全胜。
敌人检讨青化砭之失，认为是兵力单薄，疏于搜索和未走山地而专走川道的缘故。因而改变战术，在南北长35公里，东西宽45公里的地面，以10个旅布成方阵，交替前进，间隔小、纵深大，以防我军的袭击。
4月初，毛泽东指示西北野战兵团采用“正面及两翼三面埋伏”的部署歼敌。彭德怀根据敌情的变化，认为我以不足3万之兵力，对挤成一块的8万敌人，既包围不了，也分割不了。在与习仲勋等仔细研究后，报告军委说，对于敌人的方阵战术，“三面伏击已不可能”，“必须耐心长期疲困他消耗他，迫其分散，寻找弱点”，以打其分散与增援之敌。毛泽东赞许彭的看法，说：作为一个指挥员，就是要善于根据情况的变化，独立地作出判断。
于是，彭德怀利用敌人急于寻歼我主力的心理，仍采取诱敌之计，牵着胡宗南的大军在陕北延川、延长、清涧、子长间的千山万壑中打圈子。敌人处处奔击，处处扑空，被我军民戏呼之为“武装大游行”。边区民众痛恨国民党反动军队，“不给敌人颗米寸薪”，将敌拖得人困马乏。4月14日，胡宗南驻瓦窑堡之一三五旅南下，企图与由蟠龙、青化砭北上的8个旅围歼我军。彭德怀决心“虎口夺食”，下令一纵队阻击北进之敌，而以二纵队等4个旅，设伏于瓦窑堡至蟠龙大道东西地区。
当日，敌一三五旅4700余人，在南下途中，被我围歼于羊马河西北高地，代旅长麦宗禹被擒。全歼敌一个整旅，中央军委通报说：“这一胜利证明，仅用边区现有力量，不借任何外援，即可逐步解决胡军。”
4月下旬，敌军统帅部得到情报说：“中共中央及共军主力陆续东渡黄河”，急令胡宗南部沿咸榆公路北上，又命邓宝珊部由榆林南下，企图将我军夹歼于佳县、吴堡地区。于是，刘戡、董钊率9个旅向数百里外的绥德猛扑而去，而留一个装备精良的主力旅，守备其后方补给基地蟠龙。彭德怀再设诱敌之计，以三五九旅一部，再从每一个旅中抽出一个排，配合绥德军分区部队，节节抗击刘、董军并故意在沿途丢弃一些各部的臂章、符号，造成我军主力果欲在佳、吴一线东渡黄河的模样。当敌军方阵从驻于瓦窑堡西南山沟中我野战司令部东侧山梁上喧嚷北进时，司令部的全体人员持枪在手，紧张万分。彭德怀却躺在土炕上，镇定自若，谋划了歼敌方案。敌军刚过完，他一跃而起，挥师南下，直取敌人的后方补给基地蟠龙。经3日激战，全歼守敌一六七旅等部6000余人，俘旅长李昆岗，缴获夏服4万套，面粉万余袋，子弹百万余发和大量的枪枝、军用器材、医药用品等。此役使我军一下摆脱了敌之主力，得以从容休整，又解决了当时极端困难的物资补给问题。
撤离延安一个半月，西北野战兵团三战三捷，粉碎了国民党摧毁我中央首脑机关、消灭西北我军的计划，稳定了西北战局。
当胡宗南进犯边区之时，青海军阀马步芳，宁夏军阀马鸿逵，先后侵占我陇东和三边地区一些城镇。5月21日至7月7曰，彭德怀率野战兵团出击陇东，重创敌整编八十一师和骑兵第八旅、骑兵第二旅，北上收复了三边。7月21日至23日，彭德怀在靖边县小河村参加了中央召开的会议，讨论全国战略进攻计划。党中央采纳彭德怀的建议，决定在西北野战军成立党的前线委员会，彭为书记。月底，军委将西北野战兵团定名为西北野战军。
1947年，彭德怀在陇东、三边战役前作动员讲话。在小河村会议前，党中央考虑全国战局已有重大变化，为配合刘（伯承）邓（小平）大军经略中原，并考虑陕北地区粮食缺乏，原定西渡入陕的太岳陈赓纵队，改为南渡黄河，挺进豫西，而由西北野战军执行战略钳制任务，抑留敌胡宗南部于陕北。为此，彭德怀于8月初率军北上，攻打榆林城。
榆林三面沙漠，一面临水，野战军缺乏攻坚利器，连日攻城未克，而援敌钟松率“快速兵团”整编三十六师又兼程赶至。8月12日，彭德怀下令撤围，将主力集结于榆林东南、米脂西北地区待机。当时，党中央机关刚转移到佳县境内，逼敌而居，形势险恶。为保障中央之安全，彭德怀废寝忘食，精心运筹，决定再诱使敌人犯错误，造成新的歼敌机会，乃派许光达率三纵队掩护中央机关转移，而以小部队掩护西北局机关、后方医院等迅速东渡黄河。敌人又误认为我军主力要过河，下令“迅速追击，勿失此千载良机”。于是，刘戡率敌整编二十九军及整编第一军之九十师由绥德北上，钟松之三十六师由榆林南下，再图夹歼我军于榆林、米脂、佳县三角地区。
8月20日，彭德怀以我军一部，阻击北上之刘戡6个旅，而自己率我主力向南进至沙家店地区，向钟松三十六师师部及一六五旅发起攻击。钟松突遭袭击，连电其前梯队一二三旅向沙家店回援，又被我军包围于沙家店附近之常家高山，敌三十六师遂被我分割包围。彭德怀发出歼敌动员令，我军奋勇争先，当地党组织和群众罄粮支援，经一日激战，歼敌三十六师师部及两个旅共6000余人，钟松换衣化装潜逃，只身到西安去见胡宗南。
沙家店一仗，我军风驰电掣，歼灭了胡宗南的三大主力之一——钟松师，完全扭转了西北战局，敌人对陕甘宁边区发动的重点进攻彻底失败，我军开始了内线反攻。22日，陈赓、谢富治率领的太岳兵团强渡黄河，进入豫西。10月上、中旬，彭德怀发起和指挥了延（延长、延川）清（涧）战役，歼敌8000余人，活捉了敌整编七十六师师长廖昂和二十四旅旅长张新等。
1948年1月底，彭德怀主持召开了旅以上干部会，讨论野战军转入战略反攻的作战计划。这时，敌刘戡率两个整编师集结于洛川、黄陵、宜君地区机动，另以两个旅守延安，一个旅守备宜川。
为配合中原战场和收复延安，彭德怀决定发起宜川战役，提出围城打援——围宜川城打刘勘之援军的作战方案。围城打援，关键在于诱刘戡来援。彭德怀说：“他只要进来（进伏击圈），就别想出去。”钓不钓得来呢？彭德怀分析：胡宗南不甘心放弃宜川重镇，又低估我军力量，一定会命令刘戡来援，刘戡愿来不愿来都得来。在从洛川到宜川的几条路线中，彭德怀又分析，刘戡沿洛宜公路增援的可能性最大。于是在距宜川30里的瓦子街一带公路南北山岭布下了一个口袋阵，密调当时在山西的王震二纵队强渡黄河。我军围城战斗打响之后，胡宗南即连电刘戡驰援宜川。刘戡虽深怕我军打援，但分析我兵力尚不足对他造成围歼之势，就壮胆率4个旅沿洛宜公路向宜川驰援。
2月28日，刘戡所部果然钻入我“口袋”。29日，我军突然发起猛攻。敌惊恐之余，恃人多器良，抢占山头进行顽抗，彭德怀到战斗最激烈的前哨指挥所进行指挥。当天，我一纵队攻占瓦子街，断敌后路。敌人拼死突围，三五八旅向瓦子街东南高地猛攻，同友邻部队一起，堵住了敌人窜逃的口子，全军各纵队于3月1日转入总攻。刘戡走投无路，以手榴弹自戕。敌整编九十师师长严明被我军击毙。下午，援敌全部就歼。
3月3日，我军攻克宜川，再歼守敌一个旅，俘其旅长张汉初，宜川战役胜利结束。全役共歼胡宗南1个整编军部，2个师部，5个旅2.9万多人，取得西北战场的大捷。
胡宗南丧精兵，死悍将，在西安城举丧恸哭。我军则乘胜解放宜君、黄陵、白水，包围洛川城，控制了黄龙山区，直逼关中。
彭德怀改而率师西进，出敌不意截断西（安）兰(州）公路，袭取敌之后方——西府，迫使延安及洛川守敌相继南逃。4月21日，我军收复延安。毛泽东以前提出的三年收复延安的要求，至此才一年零一个月，延安又回到人民手中。
1949年2月1日，西北野战军根据中央军委关于统一人民解放军编制、番号的指示，改为中国人民解放军第一野战军，彭德怀任司令员兼政委，纵队改为军，旅改为师。6月，一野所辖6个军编组为第一、第二兵团。
1949年2月中旬，彭德怀赴河北省平山县西柏坡，参加党的七届二中全会。会后，奉命到太原代替带病在前线坚持的徐向前指挥太原战役，4月24日，率军解放太原。
5月25日，彭德怀返回一野司令部，指挥正在进行的陕中战役，此役解放了胡宗南长期盘踞的西安与陕中广大地区。西安解放后，彭德怀担任中共中央西北局第一书记。
为加速大西北的解放，中央军委在太原之役后将华北军区的第十八、十九兵团，拨归第一野战军建制。第一野战军连同地方部队，兵力增加到40万人。这时，西北战场上的敌军已不到40万人，在第一野战军司令部的作战计划上，确定了他们的灭亡次序——先胡后马。
7月4日，野战军司令员彭德怀，副司令员张宗逊、赵寿山共同发出关于扶眉战役的电令，部署杨得志、李志民指挥的十九兵团钳制青、宁“二马”，集结王震指挥的一兵团，许光达、王世泰指挥的二兵团，及周士第指挥的十八兵团主力，歼灭胡宗南集团。彭德怀根据胡宗南兵力集中，但没有战役预备队的弱点，决定对集于咸阳以西扶风、眉县地区的胡宗南集团，用一个兵团实行迂回敌侧后，然后分割而歼灭之。7月10日，我方担任攻击的3个兵团，从西安、咸阳一带出动，夹渭河两岸，以隐蔽的急行军冲向扶眉，迂回敌之侧后，作两冀牵制。经一天多的战斗，我军大获全胜，歼敌4个军4.3万余人。
扶眉战役后，第一野战军乘胜挥戈西指。除留十八兵团主力对付退据秦岭之胡宗南部，大军分三路，直取兰州、西宁。
8月20日，我军抵兰。21日，初次试攻，未能拿下敌外围据点。这时，我军粮食奇缺，利于急战。彭德怀在视察阵地后，断然下令停止攻城，发出了攻打兰州的战术指示，令各军按指示进行准备。25日，下令发起总攻，26日，国民党倚为金城汤池的兰州城，被我一举攻克。西北战场上规模最大、战斗最激烈的一次城市攻坚战，也是西北战场上最后一次大战役胜利结束。
兰州解放后，解放大西北的大局已定。一、二兵团分路进军河西走廊，野战军紧叩新疆大门。9月25日和26日，国民党新疆警备总司令陶峙岳和新疆省主席包尔汉先后通电起义，新疆和平解放。10月20日，王震率第二军、第六军进驻新疆首府迪化（乌鲁木齐)。11月下旬，彭德怀赴新疆解决起义部队改编等问题。
11月26日，贺龙指挥十八兵团（划归第二野战军建制）入川作战；第七军、十九军横扫陇南、陕南残敌。年底，大西北五个省——陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆全部解放。
从1947年3月胡宗南占领延安，到1949年12月大西北全境解放，为时仅两年九个月。新中国成立后，彭德怀为中央军委副主席，兼任西北军政委员会主席。彭德怀从烽火战场转向大西北的建设，矢志开发祖国这片广袤、偏远、贫穷而又富有宝藏的疆土。
