(1946年4—5月)
1946年3月初，国民党军乘苏军撤兵之际，准备集中5个军的兵力，分南北两个方向向东北民主联军大举进攻。4月1日，国民党军第25、第14师分别从抚顺、辽阳出发，向本溪发起了首次进攻。东北民主联军辽东军区以第3、第4纵队和保3旅于本溪地区组织了防御作战。第3纵队第7、第9师在石人厂、三人沟和大甸子地区坚守阵地，适时组织反击将国民党军第25师击退；第8师在铧子沟地区坚守阵地，经连续激战，也将第14师击退。国民党军的第一次进攻被粉碎，第3纵队共歼其1000余人。随后，国民党军第25、第14师经调整部署，并增调1个团的兵力，于7日分三路向本溪地区发起了第二次进攻。第3纵队将国民党军左路第25师阻于小四家屯、石富屯地区。9日，第25师进攻受挫撤退；第3纵队乘机反击，追歼其2个营。敌中路第182师第545团于8日进至荒山子、班家寨地区，因左路第25师进攻受挫，遂迟滞不前。右路第14师在进攻中被第4纵队第10师阻于金钟山地区；9日黄昏，第10师发起反击，战至10日，于长岭地区追歼其副师长以下1300余人。至此，国民党军对本溪地区的第二次进攻遂告失败。20日，第3纵队主力及保3旅主力奉命北上参加四平保卫战。国民党军乘机集中5个师共8万余人，于28日分三路第三次向本溪地区发起进攻。辽东军区以第4纵队阻击国民党军右路第71军第88师和中路新编第6军新编第22师、第14师；以第3纵队第9师、保3旅第7团和军区警卫团阻击左路第52军主力。在各部队顽强抗击下，国民党军前进迟缓。战至5月1日，辽东军区由于兵力不足，且防御正面过宽，逐渐陷于被动。2日，国民党军第52军主力在航空兵火力支持下，突破了第3纵队第9师塔山地区防御阵地，尔后乘隙沿铁、公路急进，于3日下午攻占本溪。辽东军区部队经连续顽强抗击，在给国民党军大量杀伤后，于3日撤离本溪地区。此役历时月余，计歼灭国民党军4000余人，牵制了其近2个军的兵力，有效地配合了主力保卫四平的作战行动。
