人民解放军在第2年战争中，虽然夺取了国民党的许多中小城市，提高了攻坚作战能力，但没有攻占国民党军10万人以上重兵守备、坚固设防大城市的实践。
随着战争形势胜利发展，如何夺取大城市，就成为继续发展战略进攻，加速解放战争进程的一个关键性问题，也是一个亟须解决的难题。
1948年9月，中共中央政治局会议提出人民解放军高级指挥员要确立敢打前所未有的大歼灭战的决心。即要闯过“两关”，一是一次战役消灭国民党军两三个兵团，二是攻克国民党军10万人以上守备的大城市。
最高统帅运筹帷幄
当时，东北野战军包围了长春，华东野战军孤立了济南，华北军区第1兵团包围了太原。在三城当中，攻占长春的条件更具优势。
在打长春解决城市攻坚难题的意图未能实现的情况下，中央军委、毛泽东决定将解决攻克大城市难题的战略意图转向华东野战军方面。
此时，在山东境内，尚残存青岛、烟台、临沂、济南等数个国民党军据点。济南是有10万余人守备且坚固设防大城市，但已经处于解放区的四面包围之中，对外水陆交通均被解放军切断，仅赖空中运输接济，东距青岛、南距徐州各为300公里，中间为解放区，茕茕孑立，形同孤岛。
在中共中央华东局和解放区各级民主政府组织领导下，山东解放区已经基本上度过了严重的春荒，秋季丰收在望，秋粮作物一般在七成至八成，个别地区还在九成。人民群众生产、支前情绪高涨。解放区日益发展巩固，为大兵团机动和作战，提供了广阔的地域和可靠的后方。
经过中共济南地下党组织深入细致的调查研究，华东野战军基本上掌握了济南守军的兵力、兵器、防御体系构成、作战计划与部署以及济南城内的社情、民情。
华东野战军和军区部队经过洛阳、宛西、开封、睢杞、周村、潍县、兖州、涟水等一系列战役后，广大指战员斗志高昂，士气高涨，部队武器装备有了很大改善，城市攻坚作战的技术战术水平大大提高。野战军内外线兵团会师，力量更加集中。整个山东局势已发生根本变化。解放济南条件已经成熟。
人民解放军日益强大
早在7月中旬，中央军委多次电示华东野战军准备攻克济南，要求华东野战军前委据此战略意图考虑下一步行动计划。中央军委、毛泽东对于攻占济南极为重视。
16日子时，中央军委分别致电粟裕、陈士榘、唐亮、张震和许世友、谭震林。要求许谭兵团歼灭第84师、打下兖州后，“除以一部兵力歼灭济宁、汶上之敌，并负责扼守运河要点阻止可能之敌东渡以外，主力应不惜疲劳抢占济南飞机场，并迅速完成攻击济南之准备，以期提早夺取济南。”
中央军委判断：许谭兵团攻济南时，邱清泉兵团可能取道郓(城)巨(野)北援济南，而黄百韬兵团则将设法返回徐州。在此种情况下，粟裕、陈士榘应率华东野战军主力于16、17两日占领陇海路商(丘)、徐(州)段后，返回郓、巨以南，将自己处在邱、黄两兵团之间，使邱兵团不敢冒进援济，保障攻济胜利。如邱兵团徘徊定(陶)、曹(县)，则粟陈张应控制商、徐间不动，看清形势再动；如邱兵团折回陇海线东援徐州，则粟陈张可以向路南休息，亦可回路北休息。望酌情处理之。
16日午时和未时，中央军委两次电示粟裕等：山东兵团攻克兖州后，“尽可能短促时间完成对济南之包围(首先夺取飞机场)，并乘胜夺取济南。如果可能，你们应争取于十天内外夺取济南”；“粟陈张率第4、第8纵队于17日晚攻占砀山、黄口线并准备歼灭黄兵团”。
电报指出：只要黄兵团歼灭，邱兵团即不敢冒险援济，可保证许谭攻济胜利，尔后你们可能各个歼灭邱兵团，并可能再入开封，夺取菏泽，威胁徐州，战局可能迅速发展。望作精神准备。
解放军攻城作战
这时，华东野战军主力正集结于豫皖苏地区休整，准备雨季过后发动新的进攻作战。粟裕等考虑：华东野战军内外线兵团尚未完全会师，仅以山东兵团现有兵力，势难完成既攻占济南又打援军的作战任务。如果野战军内外线兵团会合并经过一段时间休整，再全军协力攻打济南，形势则大不一样。
16日，粟裕、陈士榘、唐亮、张震联名致电中央军委。电报说：以许谭山东兵团现有兵力攻济南与打援，势难兼顾。如以许谭专以攻济南，兵力虽可，但时间需长；如邱清泉、黄百韬两兵团同时北援，则许谭专任打援，亦感兵力不够。
“建议许谭与我们争取时间休整1个月，而后协力攻打济南并同时打援”，“只要济南能解决打援方面又取得胜利，则战局可能迅速向南推移，今冬攻占徐州之计划似属极大可能。”
7月23日，中央军委复电同意粟裕等建议，全军休整1个月，尔后视情况，在陇海线南北打几仗，然后攻济南，或先攻济南并打援，“由粟、陈、唐、张依情况提出计划，并统一指挥。”
根据中央军委的上述指示，粟裕、陈士榘、唐亮、张震认真研究战区各方面情况后决定：雨季后集中华东野战军全部(包括许谭、韦吉兵团共约30万余人)，或先攻占济南，或先转到外线进行大规模歼灭战的方针，并拟定了华东野战军秋季作战3个方案：
解放军坦克部队
第1案，集中全力转到豫皖苏及淮北路东地区作战，截断徐蚌铁路，孤立徐州，以重点放在打援上，求得于运动中首先歼灭邱清泉第2兵团，继而扩大战果歼击其他兵团。此方案好处在于将战争完全推到陇海路以南，以减轻老解放区的负担和迫使邱清泉、黄百韬兵团分散，以便于运动中各个击破。
但也存在以下困难：30余万的大兵团于新区作战，供应困难甚大；陇海路以南便于援军机械化部队活动，增援容易，华野必须以相当数量兵力担任阻击，虽能歼灭国民党军一批有生力量，但很难达到孤立徐州的目的。同时，许谭兵团及韦吉兵团初次转到外线，在雨水未干，道路泥泞的情况下，多少影响到该两兵团之作战力。
第2案，集中主力首先攻占济南，对可能北援之邱、黄兵团，仅以必要之兵力阻击之。此案好处是使济南守军兵力及工事不致继续加强，便于我军攻击。若迅速攻占济南，则对全国战局及政局均有重大影响，将造成下一步更有利的战略态势。
但不利的一面是济南守军兵力已有相当数量，且设防坚固，非短期所能攻占(估计须20天左右)，阻援部队非常吃力。若援兵阻止不了，可能打成僵局，若重点放在打济南，兖州、济宁等城有可能被国民党军重占，对大局不利。
解放区人民
第3案，攻占济南与打援同时进行，但应有重点配备与使用兵力。战役分为两阶段进行，第1阶段以2个纵队抢占济南机场并巩固之，以削弱其守备兵力。同时，以其余11个纵队打援(邱、黄援济可能性很大，如不援则以攻济南为主)，歼灭援军1路或2路。只要援军被歼，则攻济南有保障。若援军不来则以攻济南为主。第2阶段于歼灭援军主要一路后，以一部担任阻击，主力转到攻济南。
此案是将第1、第2两案配合实行，使攻坚与打援有重点的进行，达到一箭双雕之目的。在预定战场上吸引援军来援，有利于达成机动作战的目的。部队依托解放区作战，情况熟悉，补给容易，战力亦将大增。此役如能取得决定胜利，有利于下一步全军转到陇海路以南作战，对于今冬明春夺取徐州的可能性亦较大。问题则是“山东尚须挨过这最后一次的重大负担”。
8月10日，粟裕等向中央军委报告了以上3个作战方案,还向中央军委建议中原野战军主力向信阳、汉水流域进击，吸引黄维第12兵团南下，使其不易北援；陈谢集团以有力一部于郑州附近，牵制孙元良第16兵团不敢东援。
战场场景
8月12日，中央军委复电粟裕、陈士、唐亮、张震。电报说：你们所提3个方案我们正考虑中，现提出几点建议，供你们研究制定作战计划时考虑：
1、济南作战，预计结果有3种可能。一是打一个极大的歼灭战，这即是你们所说既攻克济南，又歼灭邱清泉第2兵团等部大部分援军；二是打一个大的但不是极大的歼灭战，这即是攻克济南，又歼灭一部分但不是大部分援军；三是济南既未攻克，援军亦不好打，形成僵局，只好另寻战机。
2、你们第3方案之目的，是为了争取第一种结果。其弱点是只以2个纵队占领飞机场，对于济南既不真打，而集中11个纵队打援，则援军势必谨慎集结缓缓推进，并不真援。豫东作战，邱清泉、区寿年兵团所以真援开封，是因为你们真打开封。邱、区明确知道是阻援，不是打援，故以10天时间到达了开封。
如果你们此次计划不是真打济南，而是置重点于打援，则在区兵团被歼，邱黄两兵团重创之后，北援济南必然会采取(不会不采取)这种谨慎集结缓缓推进方法。那时，你们势必中途改变计划，将重点放在真打济南。中途改变计划虽然没有什么很大的不好，但丧失了一部分时间，并让援军北进了一段路程，可能给予战局以影响。
战场场景
3、在一个条件即是在使用山东兵团全力而不要其余各纵参加，或者即使参加也只是个别的师，至多不超过1个纵队的条件下，我们目前倾向于攻城打援分工协作，以达既攻克济南，又歼灭一部援军之目的。即采取你们第2方案，争取上述第2项结果。我们觉得这样做比较稳当，比较能获结果。
因为此次作战，是在区兵团主力被歼，邱、黄两兵团又受重创，整编第25师后撤的情况下进行的。虽然新来了整编第8师和整编第64师，至多只能抵上区兵团主力之被歼及第25师之后撤。你们集中6、7个纵队不但能阻住援军于适当地区，而且能歼灭其一部分，至少能保障攻克济南。这就是我们所想的攻城打援分工协作计划。
4、不管你们采取第2方案或者第3方案，在兵力部署方面，叶飞所指挥的第1、第4、第8纵队，应于本月下旬结束整训，由豫皖苏北移嘉祥、巨野地区。已经在北面之各纵及正在移动中之第3纵，则应适时位于兖州、济宁或其以南地区。
即是说，除苏北兵团之5个旅可以临时决定参战位置外，一切正规兵力均应位于正面，先求阻击，然后寻机歼其几部。而不要以叶飞3个纵队尾邱黄之后，作夹击邱黄之部署。
如果你们是企图打援，则邱黄决不会分散走两路而让你们夹击其中一路。极大可能是以一部位于运河以西(例如金乡)以箝制你们一部，而以主力沿津浦路北进援济。或者相反，以一部扰击津浦路，而以主力沿运西北上援济。
因此，你们必须事先夹运(河)而阵，并构筑几道防御工事，以便随时转移兵力于运(河)东或运(河)西阻击与歼灭援军。
攻破济南
5、此次作战，粮食是极大问题，你们野战军前委开会时，中共中央华东局及冀鲁豫均应派负责干部参加协筹粮食及其他问题。
8月22日未时，中央军委又电示粟裕、谭震林、陈士榘、唐亮。指出：关于攻济及打援的作战计划由你们研究；关于作战时间，提议在9月15日以前完成有关攻城及打援的一切准备工作，15日左右开始攻城，阻援及打援部队15日以前进入指定阵地。
在此前后2个月(包括作战及战后休整)共约80至90天，全军粮食、草料必须筹备齐全；由临城至大汶口及由金乡至汶河两条援军道路上，防御阵地的构筑，要有多道防御阵地，要能在临城至兖州间、金乡至济宁间阻止援军20天以上，打援歼灭战似应预定在兖州附近地区；叶飞所率第1、第4、第8纵队应于攻城发起前若干天出动北移，不过早也不过迟。
26日3时，中央军委再电粟裕、谭震林、陈士榘、唐亮：“济南作战应准备在最困难的情况下战胜敌人”。指出：攻济打援战役必须预先估计以下3种可能情况：在援军距离尚远之时攻克济南；在援军距离已近之时攻克济南；在援军距离已近之时尚未攻克济南。你们应首先争取第1种；其次争取第2种；又其次应有办法对付第3种。
在第3种情况下，即应临机改变作战计划，由以攻城为主，改变为以打援为主，在打胜援军后再攻城。估计到这一点，在你们将全军区分为攻城集团和阻援打援集团之后，两个集团均应留出必要的预备兵力，特别是阻援打援集团应留出强大预备兵力，准备在第3种情况下，你们手里有足够力量歼灭援军。
为达此种目的，你们应着重多道坚固阻援阵地的构筑，以便一方面节省阻援兵力，不使自己的大量兵力消耗和疲劳于阻援作战之中，另方面使援军大量消耗于阻援阵地之前。弹药的使用及储备，粮秣的筹集，均须和上述要求相适应。
济南第一团
中央军委强调：“要注意在第3种情况(最困难的情况)出现时，你们不但在兵力上，而且在弹药和粮秣上，均有办法战胜敌人。只有在你们预先准备好了这一切，才能保证胜利。”
根据中央军委的指示，粟裕等对攻济作战计划作了重大调整，并于8月27日晨，上报中央军委。
报告说：关于攻占济南，原建议分2阶段进行。第1阶段以足够攻占机场及达到吸引援军，约以2至3个纵队使用于济南方面外，其余应全部使用于打援，以求于第1阶段歼援军6个旅，迫使援军其余各路不敢继续猛进。
然后于战役第2阶段，集中主力(东兵团全部及西兵团3至4个纵队)攻占济南，仅以一部担任阻援，为此才能争取攻济时间，才能保证打援无问题。
顷奉中共中央军委26日3时电令后，拥护军委电示作战原则，发动硬攻，尽量争取第1种前途，避免第3种前途。但鉴于战时情况之变化及此役关系战局及政局甚大，可否本稳打方针采取上述两阶段作战方案，但我们当尽一切努力以迅速夺取济南为惟一目的。
机枪阵地
28日丑时，中央军委复电指示粟裕：“集中最大兵力阻援与打援。”电报说：27日晨电悉。此役关系甚大，根据敌我两方情况，你的顾虑是有理由的。战役计划应以能对付最坏情况，即我们26日3时电所说第3种情况为根本出发点，而不应以第1、第2两种情况为根本出发点。
攻克济南时间不能预先只规定一种，而应预先规定3种，即20天、1个月、2个月。这3种时间中，我们固然要争取第1种，其次是第2种，但这在战役发起之前只是一种理想，是否能实现要依攻击过程中守军之防御能力如何才能确定。
或者20天左右即可攻克。这样阻援集团是有把握阻得住援军的(包括歼其一部分)；或者需要1个月左右才能攻克，这样你们必须歼灭援军几个旅，虽然不一定是6个旅，但歼其3至4个旅是完全必须的，否则就不能阻住援军，攻济必功败垂成。若是1个月左右还不能攻克济南，阻援必须歼灭援军6个旅、8个旅或更多些，才能根本停止援军前进，才能为攻济集团赢得所需要的一切攻城时间。例如，1个半月，2个月，或更多些，“你们的根本出发点应放在这种情况上”。
中央军委强调指出：我们不是要求你们集中最大兵力，不顾一切硬攻济南，这样部署是非常危险的。我们要求你们的是以一部兵力真攻济南(不是伴攻，也不是只占飞机场)，而集中最大兵力于阻援与打援。
济南是否攻克，决定于时间，而取得时间则决定于是否能阻援与打援。故我们于12日12时电要你们只用山东兵团攻城，至多再加个别的师或1个纵队，而用其余全力阻援及打援，26日3时电则要你们不但在阻援打援方面留出强大后备兵力，就在攻城方面亦须如此，以便在必要时机集中全力先歼援军。
因不真攻济南，则援军必不来。攻城使用兵力太大，则打援又无力量。在此种形势下同意你的意见，第1阶段以足够攻占机场及吸引援军之力量(2至3个纵队)用于攻城，其余全部用于打援。依情况发展，如援军进得慢，而攻城进展顺利，又有内应条件，则可考虑增加攻城兵力，先克城，后打援；如援军进得快，则应以全力先打援，后攻城”。
济南战役示意图
至此，华东野战军“攻济打援”方针及兵力使用原则就完全确立。这个方针和原则的出发点和落脚点是：攻城打援分工协作，在以足够的兵力用于攻城的同时，集中更大的兵力于打援、阻援方向，既夺取城市，又歼灭国民党援军一部或大部。
为有力配合华东野战军的攻济作战，中央军委曾于8月15日和28日指示中原野战军继续集结于豫西地区休整，待国民党军在济南、徐州吃紧，华中国民党军被迫增援时，歼其一部，阻其不能东进参战。
根据中央军委“攻济打援”的战役方针和一系列指示，华东野战军代理司令员兼代理政治委员粟裕，25日至29日在曲阜主持召开了济南战役作战会议。参加会议的有中共华东野战军前委委员，纵队以上干部(许世友因病未出席)，中共中央华东局，华东军区的代表和冀鲁豫军区、区党委的代表。
会上传达学习了中央军委关于攻济打援作战的指示，分析研究了当前全国战局的特点和华东战场形势，对济南战役的指导思想、兵力使用、组织指挥和后勤保障工作进行了充分的讨论，在此基础上制定了攻济打援的作战计划。
粟裕大将
此役以攻占济南为主要目的，并求歼援军一部或几部。在兵力使用上，要以足够的兵力攻城，以主力打援。打援与攻城两方面都要留有强大的预备队。
会议决定，以华东野战军总兵力的44%、约14万人组成攻城集团，攻城集团分东、西两个兵团，由东西两面钳形攻击；以总兵力的56%、约18万人组成阻援、打援集团，夹运河而阵，筑构多道阻击阵地，以便随时转用兵力。
攻城西兵团，由第3、第10纵队、鲁中南纵队4个师又4个团编成，由第10纵队司令员宋时轮、政治委员刘培善统一指挥。首先攻占和控制济南机场，并抓住一切有利战机攻占商埠，尔后在东兵团协同下攻入城内；另指挥两广纵队与野战军警卫团围攻长清，冀鲁豫军区部队一部围攻齐河。
攻城东兵团，由第9、勃海纵队共5个师编成，由第9纵队司令员聂凤智、政治委员刘浩天统一指挥。首先肃清济南东郊防御地带据点，尔后协同攻城西兵团攻城；另指挥渤海军区部队攻占泺口，控制黄河铁桥，尔后向南突击。
以特种兵纵队炮兵第1团(欠1个营)、第3团(欠2个连)及山东兵团炮兵团组成2个炮兵群，分别配属攻城东、西兵团，支援攻城作战。
以第13纵队为攻城集团预备队，配置在济南东南的上港、西营之间地区，随时准备投入攻城作战。
阻援、打援集团采取“夹(运)河而阵”的部署：以第4、第8纵队及冀鲁豫军区独立第1、第3旅，位于金乡、城武(今成武)、巨野、嘉祥地区，构筑若干道防御阵地，形成多梯次、大纵深防御，坚决阻击可能由商丘、砀山地区北进援军；以鲁中南纵队4个团及第7纵队一部于官桥至滕县之间地区，构筑防御工事，节节阻击可能由徐州北上援军。
攻济集团司令和政委
以第1、第6、第7纵队主力、中野第11纵队及苏北兵团第2、第12纵队，另配属特种兵纵队炮兵第2团、第3团2个连，集结于济宁、兖州和滕县以东地区，待机歼击沿津浦路北上援军。
苏北兵团一部和军区地方部队在广大民众配合下，积极向当面出击，破坏津浦路、陇海路，配合主力作战。
根据中央军委指示，决定攻城集团由山东兵团司令员许世友、政治委员谭震林、副司令员王建安统一指挥，华东野战军“全军指挥，由粟裕担负”。9月16日发起攻济作战，以15至20天攻克济南。
华东野战军前委于8月31日将作战计划上报中共中央军委审批。9月2日亥时，中央军委复电同意华东野战军的作战计划和部署。
