广西战役刚结束，第四野战军首长经请示中央军委后，决定以第四十、第四十三军并配属加农炮、高射炮各1个团与工兵一部，共10万余人集给雷州半岛，组成渡海作战兵团，由第十五兵团司令员邓华、政治委员赖传珠统一指挥，准备解放海南岛。
海南岛又名琼崖，北与雷州半岛隔海相望，是我国第二大岛，面积约3.2万余平方公里，海岸线长1000余公里，琼州海峡宽11至27浬（约20至50公里），是我国南部的海上屏障。五指山雄峙岛的中央，并逐步向南延伸，形成该岛中部和东南部的山岳丛林地带，村庄稀少，道路崎岖，不适于大兵团作战。该岛沿海多丘陵平原，交通较为方便。我党领导的琼崖纵队，经20余年的英勇斗争，已发展到1.5万余人，并创建了以五指山为中心的革命根据地，成为接应我军登陆作战的重要力量。
海南岛守敌为海南防卫总司令薛岳部5个军，海军舰艇50余艘，空军作战飞机25架，运输机20架，总兵力约10万人，企图以所谓“立体防御”凭险固守，把海南岛当作反攻大陆的跳板，同时，也作了在情况不利时实行“主动撤离”的准备。其部署是：以第三十二军守备岛的东部；以第六十二军及教导师、暂编第十三师等部守备岛的北部；以第四、第六十四军守备岛的西部；以第六十三军守备以榆林为重点的岛的南部。海空军主要用于环岛巡逻和海上封锁。敌人虽然设置环岛防御，但兵力不足，部署分散，空隙很多，便于我军选择弱点登岛突破。
1949年12月18日，毛泽东主席依据金门战斗失利的教训，就解放海南岛问题指示第四野战军首长：“渡海作战完全与过去我军所有作战的经验不相同，即必须注意潮水与风向，必须集中能一次运载至少一个军（四、五万人）的全部兵力，与三天以上粮食，于敌前登陆建立稳固滩头阵地，随即独力攻进，而不要依靠后援”，第三野战军一部“于占领厦门后不明上述情况，以三个半团九千人进攻金门岛上之敌三万人，无援、无粮被敌围攻，全军覆灭。你们必须研究这一教训。”1950年1月10日，毛泽东主席又致电第四野战军首长：“争取于春夏两季内解决海南岛问题。”“海南岛与金门岛情况不同的地方，一是有冯白驹的配合，二是敌军战斗力较差，只要一次运两万人登陆，又有军级指挥机构随同登陆，..就能建立立足点，以待后续部队的续进。”“请要十五兵团与冯白驹建立直接电台联系，并令冯白驹受邓、赖、洪邓指挥。”2月上旬，华南分局书记、广东军区司令员兼政治委员叶剑英主持，召开了有渡海兵团首长、两个军和琼崖纵队首长参加的广州会议。会议根据中共中央军委和毛泽东主席的指示精神，结合海南岛的敌情、地形等情况，认为：“如一次以一个军登陆，则船只问题极难解决，同时又无法对付敌之海空军扰乱”，因此决定采取“积极偷渡、分批小渡与最后登陆相结合”的战役指导方针，即首先以小部队分批偷渡，加强岛上力量，为大规模强渡作有力策应；尔后以主力在琼崖纵队及先期登陆部队接应下强行登陆。第四野战军前委立即表示同意，毛泽东主席还复电指出：“此种办法如有效，即可提早解放海南岛。”
第四十、第四十三军到达雷州半岛后，立即投入了渡海作战的准备工作：进行深入的政治思想动员，树立敢于用木帆般突破敌海空封锁、登岛歼敌的信心；加强渡海作战战术、技术的训练；搜集了2100余条船只，培训了6000余名水手；对海情、敌情进行了调查。经两个月准备，部队基本上掌握了海上作战技能。
3月，渡海作战兵团为了争取时间，利用北风季节，分两批组织了4次偷渡：第一次，第四十军第一一八师以1个加强营800人，乘船13只，于3月5日由徐闻以西的灯楼角起渡，在突破敌飞机、军舰的封锁和岸上守敌两个连的拦阻后，于次日13时在白马井登岛成功，并与琼崖纵队一部胜利会师。第二次，第四十三军第一二八帅以1个加强营1000余人，乘船21只，于3月10日在雷州半岛以东之州岛起渡，次日9时抵达赤水港击溃守敌，除两只船百余人失去联络外，其余均胜利登岛，并在琼崖纵队一部协同下，进入琼东根据地。第三次，弟四十军的第一一八师以1个加强团2900余人，乘船81只，于3月26日自雷州半岛西部海岸起渡，途中风停雾起，联络困难，部队划桨前进，至27日7时，除两只船被击沉及少数船失去联络外，其余于临高东北地区登岛后与琼崖纵队接应部队会合。第四次，弟四十三军的第一二七师1个加强团3700余人，乘船88只，于3月31日自徐闻东南海岸起渡，途中遭敌舰3艘截击，我即以专打敌兵舰的两个连（4只船）向敌猛攻，保障主力于4月1日在海口以东强行登陆成功，与琼崖纵队接应部队胜邓、赖、洪，指第十五兵团司令员邓华、政治委员赖传珠，副司令员洪学智。
4月10日，渡海作战兵团首长定下了以两个军的主力从海峡正面实行大规模强渡的决心，并作了如下部署：以第四十车6个团、弟四十三军两个团组成西、东两路军，于4月13日前准备完毕，分别在鲤鱼港东西一线待命起渡；以第四十三军一部为第二梯队跟进；以琼崖纵队第一总队、弟四十军偷渡登岛部队，进到临高以北按应四路军登陆；以琼崖纵队第三总队、第四十三军偷渡登岛部队，进到海口地区接应东路军登陆。
4月16日19时，我东西两路军从雷州半岛南端并肩南渡，途中，担任掩护任务的火力船与敌军舰炮战通宵，掩护主力航渡。至17日3时，在岛上我军配合下，突击部队于海口市以西至临高角一线突破敌人防御后胜利登陆，占领滩头阵地，掩护后续部队向敌纵深发展，迅速占领了临高、福山、美台、加来等要点。薛岳急调其第六十二、第三十二军各一部在美亭地区向我登陆部队反扑，为我击溃，敌即全线向南撤退，薛本人亦飞逃台湾。23日，我军解放海口。次日我第二梯队在天尾港顺利登陆，立即会同第一梯队分路向敌追击。我军在琼崖人民和琼崖纵队的积极支持下，冒着酷暑，克服沿途道路、桥梁被敌破坏的困难，日夜不停地兼程前进。军行所至，群众夹道欢迎，送茶送水，筹粮送草，情景热烈。第四十军主力和第四十三军一部自琼山以南经嘉积、万宁、陵水，于30日解放榆林、三亚；第四十三军主力由美亭经那大、白沙，于5月1日占领八所、北黎，至此，海南岛今境解放，敌大部由榆林港等地登舰逃向台湾，战役遂告结束，共歼敌3.3万余人，我军伤亡、失散4500余人。随后，第四野战军又相继解放了担杆岛、万山群岛、南澳岛和南澎岛等岛屿。海南岛的解放，拔除了国民党残余势力在南海的主要基地，对于捍卫祖国领土，保卫神圣海疆，保障祖国建设具有重大的战略意义。
海南岛战役，是我军以木船为主、配以部分机帆船作为航渡工具，突破敌由陆海空军组成的“立体防御”的一次成功的岛屿进攻战役。战役顺利发展的原因：一是有效地运用了琼崖纵队这支有力的接应力量，正确地制定了积极偷渡、分批小渡与大规模强渡相结合的战役指导方针；二是登陆的第一梯队明确树立了独力攻进不靠后援的思想，并为此采取了各种有效的措施，三是接受金门战斗失利教训，全面加强了战前准备和战役的组织指挥。海南岛战役的实践证明：岛屿进攻战役，在我军没有一定的海、空力量配合，无力切断敌海上通路的条件下，要求全歼随时可能登舰逃跑的敌人是很困难的。
第四野战军自1949年6月向中南进军以来，历时11个月，在第二野战军第四兵团的配合和我党领导的华南各游击纵队的有力策应下，先后进行了6次较大规模的战役，歼灭了中南境内白崇禧集团和余汉谋部等共43万人。解放了湘、鄂、赣、粤、桂五省，使中南大陆和两广沿海岛屿，除西沙、中沙、南沙群岛外均获解放。
