(1948年5月29日至7月14日)
潍县战役后，山东敌军为牵制我军战略进攻的展开，企图通过固守济南、青岛和津浦路中段，迫使我华东野战军山东兵团不能支援外线兵团作战。根据中央军委指示，山东兵团决定出击津浦路中段，逐步歼灭由泰安到临城各点之敌，配合外线兵团的夏季攻势，孤立济南守敌，并为尔后攻打济南创造条件。为配合华东野战军外线兵团作战，山东野战军司令员许世友、政治委员谭震林决定先攻泰安，尔后打兖州，以吸引徐州之敌北援而歼击之。
5月29日晚，泰安守敌整编第84师之第155旅，发现我军逼近，即弃城北窜。我山东兵团指挥第7、第9、第13纵队及渤海、鲁中、鲁南部队共45个团，乘势攻占了大汶口、曲阜和邹县，并于6月20日包围了驻兖州城内的国民党军第10绥区司令部、整编第12军军部等部队。25日，攻城部队开始清扫外围并攻占了西关。28日，徐州之敌整编第25师奉命增援兖州，但当进至滕县以北时，因豫东区寿年兵团求援甚急，遂又转运增援豫东之敌。7月1日，我攻城部队加强对兖州的包围和攻城准备。12日，我军对兖州城发起总攻，在炮火支援下很快多路突破城垣。激战至13日下午，将守敌全歼。
济南之敌予7月1日开始南援，13日敌先头部队渡过大汶河时，我打援部队冒雨出击，歼敌一部，当敌得悉兖州被我攻克后，连夜向北逃窜，我军又乘胜歼敌后尾一部。此役，我军计歼敌1个绥区司令部、1个整编军部(兼师部)、2个旅、5个团及非正规部队1个旅部、2个团、11个保安队，共计6．3万余人。
