战役爆发前双方态势
1947年春季，蒋介石放弃对我解放区的全面进攻，改为重点进攻山东和陕北两个解放区，在晋察冀、晋冀鲁豫和东北战场则采取守势。
这时，晋察冀战场的国民党军已被歼8万余人，虽还占据着大中城市和铁路交通线，但已处在我军威胁之中。平汉铁路保定至石家庄段已经被我军解放，保定至北平段铁路经常处于瘫痪状态。
敌军为确保北平、天津战略基地与东北国民党军的联系，把正规军9个军33个师（旅）收缩在北平、天津、保定、唐山和张家口地区的铁路沿线。石家庄外围和正太路沿线只有1支正规军和一些保安团队进行守备。
敌军在石家庄外围和正太路沿线部署是：第3军7师19团守备正定以北辛安、平乐、岗山诸点;第32师第96团担任大郭村机场至获鹿沿线及井陉的守备;保安第5师担任正定城守备;河北保安第10总队守备获鹿至微水沿线;河北保安第17总队守备南窦妪至元氏沿线。
我晋察冀军区经过1947年1～2月间的连续作战，收复了被敌侵占的热河、冀东、察北、察南的一部分地方，使冀晋、冀中两解放区连成一片。部队经过实战锻炼和整训，战术技术水平显著提高，战斗力进一步增强。但就整个战局来说，还没有完全掌握主动、摆脱被动局面。
为此，中央军委于1947年2月21日在给晋察冀军区首长的电报中指出：“你们最近时期在保（定）、易（县）间的争夺战是在被动情况下进行的，故打不出好仗。今后应大踏步进退，不拘于一城一地之得失，完全主动作战，先打弱敌，后打强敌，调动敌人，各个击破。”
3月底至4月初，为了贯彻这一指示和中央“迎接中国革命新高潮”等有关指示，晋察冀中央分局在冀中的安国县，由聂荣臻主持召开中央分局扩大会议（史称“安国会议”），参加会议的首长们认为，中央军委对晋察冀军区前一阶段工作提出的批评是中肯的。接着，聂荣臻又主持召开晋察冀军区纵队以上领导干部会议，总结以往作战的经验教训，研究今后作战的方针。确定今后作战必须主动向守备薄弱的点线之敌出击，集中优势兵力在运动中歼灭敌人。
中央军委为什么对晋察冀军区在前一阶段作战中存在的问题提出批评？这与当时的具体情况有关。内战爆发以后，晋察冀军区部队在人民群众的大力支援下英勇作战，共歼灭敌军8万余人，堪称战果辉煌。但没有整师、整军成建制地歼灭敌人，没有打出有较大影响的胜仗。
安国会议是晋察冀军区转变战局的一个重要契机，因为会议的中心议题是力争战局的根本转变。会议经过讨论，领导层统一了认识，认为军事上存在问题的主要原因，在于领导层对全面内战爆发的思想准备不足。在“和平民主新阶段”的思想下晋察冀军区部队复员过多（全军20万人，只保留10万），临战前兵员征集太迟太慢。胜利不足的直接原因是贯彻运动战的思想不够，不敢大踏步进退和集中兵力歼灭敌人，根本原因是怕丧失土地。
遵照中央关于“大踏步进退，完全主动作战”的指示精神，聂荣臻决定打响正太战役，主动向守备薄弱的正太沿线之敌发起进攻。
战役拟分为两个阶段进行。
第一阶段，以3个野战纵队歼灭石家庄外围正定、获鹿、元氏、赞皇和栾城守敌，进一步孤立石家庄;同时，吸引北面敌军来援，争取在运动中歼灭之。具体部署：杨得志、李志民指挥的第2纵队，加强第3分区2个团及野炮8门、战防炮2门，攻取正定城，并歼灭正定东北地区之敌，截击从辛安向南溃逃之敌;破坏正定以南的铁路、桥梁，阻击从石家庄北上的援敌。杨成武指挥的第3纵队，加强野炮2门，以东西钳击之势，歼灭正定以北辛安、平乐线之敌。陈正湘、胡耀邦指挥的第4纵队（欠第12旅），加强第11分区部队及野炮4门，首先歼灭石家庄东南方村、白伏之敌;接着以佯攻石家庄之势钳制石家庄之敌北援;并攻占元氏城，歼灭石家庄东南地区之敌。第12旅加强山炮2门，歼灭获鹿以北地区的碉堡之敌，向获鹿、石家庄逼近，随后破坏铁路，以积极行动配合主力作战。孙毅、林铁指挥的冀中军区部队和民兵，拖住向大清河以北胜芳镇进攻之敌，并以运动防御方式阻滞向石家庄南援之敌。
第二阶段，在达成进一步孤立石家庄守敌的目的之后，主力即行西转，向正太沿线进击，攻歼井陉、阳泉、寿阳之敌，并吸引敌军来援，争取在运动中歼灭之。
战役过程简述
第一阶段：攻歼石家庄外围之敌
我军依照事先制订的作战计划，各部于4月8日到达集结地域，开始石家庄外围作战。第2纵队在滹沱河北岸猛攻安丰、平乐、杜村一带敌第3军7师19团的1个营和新乐、行唐等保安团队;第3纵队直扑穆庄、吴兴、辛安之敌19团主力及曲阳等保安团队。第4纵队主力和第11分区部队在冀南军区部队配合下，以奔袭动作迅速攻克石家庄以东白佛、韩通、方村、冶河等大小据点多处，歼灭敌第95团、第96团和保安团队各一部，并以一部直插石家庄以南攻占高迁、窦妪车站，另一部包围栾城。第2纵队、第3纵队包围正定后，立即进行攻城准备。
正定是石家庄北面门户，城墙高12m，上有坚固工事，下有护城河等障碍，守敌为保安第5师等部6 000余人，战斗力强于其他地方武装。为圆满完成攻城任务，第2纵队、第3纵队的各级干部和战斗骨干，反复侦察当面敌情、地形并进行攻城演习。
11日18时，第2纵队从东南、第3纵队从西北向正定发起攻击，在炮火支援下，仅半小时就突破城垣并迅速向纵深发展，与敌展开巷战。敌虽有几架飞机盘旋于正定上空助战，但因难辨敌我而没有起到作用。当晚，敌退至大佛寺、正定中学等处顽抗，一夜之间曾经反扑5～6次，均被我军击退。12日晨，第2纵队向顽抗之敌发起总攻，战斗至8时结束，我军全歼正定守敌保安第5师、第7师第19团残部和所有保安队，生俘敌第7师少将副师长1名。至此，完成第一阶段的预定作战任务。