6月，中共中央根据全国形势的变化，命令刘邓野战军突破黄河天险，挺进中原。刘邓大军遵照中共中央的指示，于月底一举突破国民党军重兵设防的黄河天险，向中原挺进，揭开了全国解放战争从战略防御转入战略进攻的序幕。刘邓大军渡过黄河后首战鲁西南，杨勇受命“攻击一点（郓城），吸其来援”。出发前，刘伯承对杨勇说：“郓城打得好坏，关系重大，直接影响到整体战略的实施，你们1纵队不能有半点含糊！”郓城之战是鲁西南战役的关键一环，第1纵队的一举一动都关系着整个战役的胜负。杨勇经过深思熟虑，提出“收其外围，翦其羽翼，诱敌深入，适时攻城”的攻城战术，得到纵队其他领导的赞同。7日晚，杨勇命令部队发起总攻，战至8日拂晓，全歼敌整编第55师师部及两个整旅，俘敌中将副师长理亚明及部下8500人，毙伤敌6000多人。郓城大捷，为正在发展中的鲁西南战役创造了有利条件。战后，第1纵队荣获晋冀鲁豫军区通令嘉奖，并记大功一次。刘伯承、邓小平在嘉奖令中说：“第1纵队以坚决果敢的动作，于‘七七’晚间歼灭盘踞郓城之蒋介石进犯军第55师及其第29旅与74旅，收复郓城，创造了一个兵团单独攻坚和歼敌两个旅的先例，争取了大反攻中第一个光荣和重大的胜利。”接着，1纵又与6纵配合，以迅雷不及掩耳之势，发动六营集战役，对六营集围而不攻，把敌人放出城再打，歼敌于运动之中。结果敌整编第32、第70师上当，全部钻入杨勇预先摆好的口袋阵。第1纵队俘敌整编第70师中将师长陈颐鼎和少将副师长罗哲东以下1.5万人，毙伤敌3000余人。还没来得及休整，杨勇又率部协同第2、第3纵队对羊山集之敌发起总攻，全歼敌整编第66师，俘敌中将师长宋瑞珂以下9000余人，毙伤敌5000余人。鲁西南战役历时28天，歼敌6万余人，打开了进行战略反攻的南大门。
8月7日，刘邓大军分三路向大别山区跃进。杨勇率领第1纵队和中原独立旅为西路，沿曹县、宁陵、柘城、项城之线以西南进，跨越陇海路、黄泛区，行程1200里，于8月27日到达大别山北麓，完成了千里跃进的任务。到达大别山后，杨勇遵照刘邓首长指示，趁敌追堵部队被甩在淮河以北，大别山区极为空虚的有利时机，指挥第1纵队乘虚出击鄂东，南下攻克新县、武穴，接着又在黄陂县的柳子港、李家集和蕲春县的竹瓦店三战三捷。此时，敌主力被人民解放军钳制在大别山北部的罗山、固始、六安地区，只有敌整编第40师和整编第52师的第82旅尾随第1纵队，孤军深入。刘邓首长抓住这一有利时机，决心集中兵力杀个“回马枪”，将其歼灭在蕲春之高山铺地区。刘邓令第1纵队首长统一指挥第1、第6纵队完成对敌包围，以伏击手段歼敌于运动中。位于浠广公路云山谷地段的高山铺，东西南北由七个山头环抱，形成一条狭长的山谷，是非常理想的预伏战场。第1纵队指挥所里，杨勇浓眉凝聚：这次伏击对象全部是美械装备，有较强的战斗力，十分骄横。如何扬我之长，击敌之短，已成为此战的关键。杨勇决定先以部分兵力控制住高山铺地区的制高点界岭、洪武垴，堵住敌人，然后集中兵力分进合击，将敌围歼于十里铺和界岭之间的狭长地带；配合行动的第6纵队尾随敌跟进，待其进入预伏战场后，断其退路，协同第1纵队合围歼灭敌人。高山铺之战于10月26日清晨正式拉开了序幕。杨勇首先派出“诱饵”——侦察部队，任务是诱敌钻入“口袋”，利用“汉阳造”、“老套筒”反复骚扰敌人。国民党军不知其计，很快就钻入杨勇布置好的“口袋”，进亦不得，退亦不能，成了瓮中之鳖。盯着越来越小的包围圈，杨勇转身对参谋长潘焱说：“合围态势已经形成，命令各部队坚决巩固阵地，严防敌人突围。”此时，自恃无敌、骄气颇盛的国民党整编第40师和整编第52师的第82旅企图冲出重围。然而一天一夜下来，敌人整团整营的数十次突围均告失败，士气一落千丈，只得固守待援。杨勇当机立断，发出总攻命令。在解放军的猛烈攻击下，敌军尸横遍野，纷纷举手投降。此役歼敌整编第40师和第82旅1.26万余人，并击落敌机一架。刘邓首长给第1纵队又记大功一次。毛泽东高度评价这次大捷：高山铺战斗的意义不仅仅在于消灭了1万多敌人，也不仅仅因为这一仗打得很漂亮，它的全部意义在于我军已经能够在大别山进行大兵团作战，刘邓已经在那里站住了脚。
面对刘邓大军这把插入国民党心脏中的钢刀，蒋介石匆忙调集三十三个旅的兵力对大别山区展开全面围攻。刘邓首长考虑到敌人兵力占绝对优势，决定采取“避战”方针，以主力利用大别山的复杂地形，在内线打击和牵制敌人，同时分兵在桐柏、江汉、淮西实施战略展开，扩展根据地，威胁敌人后方。杨勇率领的第1纵队在刘伯承亲自指挥下，于12月中旬挺进淮西，协同豫皖苏军民开辟息县、临泉、项城、上蔡、正阳等10余县的地方工作，建立豫皖苏指挥部（后改为豫皖苏第四军分区），使大别山和豫皖苏联成一片。
1948年5月底，杨勇率第1纵队参加宛东战役，阻击敌胡琏兵团、吴绍周兵团，连续打退敌人三次大规模进攻，毙伤敌7000余人，有力配合了华东野战军发起的豫东战役。10月下旬，杨勇又率第1纵队参加郑州战役，会同兄弟部队歼敌第40、第99军共1万余人。不久，刚刚指挥部队参加完郑州战役的杨勇就接到命令，顾不上鞍马劳顿，又立即投入淮海战役的大决战。11月初，我中原野战军主力进至商丘东南地区，发现国民党第四绥区的部队仍位于商丘及马牧集地区。野战军首长决心趁势先歼该敌，再出徐蚌线作战，并令第1纵队以张公店、张阁地区之敌第181师为进击目标。见此，敌181师主力紧缩于以张公店为中心的防守地域，以防分割被歼。查明敌军布防情况后，杨勇决定先来个“猛虎掏心”，将该村之敌歼灭。随着杨勇一声令下，我军发起攻击，敌第181师困兽犹斗，连续组织反冲击，企图恢复阵地。阵地上厮杀越来越凶狠，激战至8日中午，第1纵队全歼张公店守敌，俘敌第55军中将副军长兼第181师师长米文和。张公店被攻破，龟缩在张阁的残敌惊恐万状，在绝望中宣布投降。此战全歼敌第181师5000余人。接着野战军首长又令杨勇率第1纵队开赴蒙城地区，在涡河、淝河北岸阻击敌黄维兵团东援徐州，为我中原野战军主力集结和展开争取时间。这时，第1纵队未及休整和补充，实际上纵队只有两个旅的兵力。而敌黄维兵团四个军加一个快速纵队，共约12万人，清一色的美械装备，机动性强，很有战斗力，是一个实力较强的“劲旅”。
以两个旅的兵力迎击敌人一个兵团，完成这样的阻击战任务无疑是非常困难和十分艰巨的。但杨勇以大局为重，不讲价钱，毫不犹豫地接受了任务。16日，他随先头部队赶赴蒙城地区勘察地形。望着滚滚流动的涡河和淝河，杨勇决心以涡河为主，组成两道阻击防线：以第2旅在涡河北岸蒙城东西地区组织第一线防御；以第1旅在淝河北岸板桥集东西地区组织第二线防御，依托涡河、淝河天然障碍，严阵以待。黄维兵团来势凶猛，素以执行命令不走样著称的黄维，顽固执行蒋介石“打通徐蚌线，会师徐州城”的命令，命令部队拼命攻击，兼程东进。
18日黄昏，黄维以其中坚第18军一部为前锋，在猛烈炮火支援下，强渡涡河，向东突击。杨勇指挥部队从第一线阵地到第二线阵地节节阻击，与敌反复争夺。战斗持续两天两夜，蒙城黄家一带片瓦无存，浓黑的烟云散发着尸体烧焦的糊味。黄维见部队前进受阻，恼羞成怒，令部队持续向板桥集发起攻击。顷刻间，板桥集湮没在炮火硝烟中。黄维动用飞机、坦克、大炮，企图以对手无法想象的炮火炸开一条血路。坚守阵地的第1纵队将士，以他们的血肉之躯阻挡着黄维兵团一次又一次进攻。急于开进的黄维兵团，多次改变攻击战术，但始终没有突破第1纵队坚如磐石的正面防线。
杨勇指挥第1纵队胜利完成了阻击任务后，21日夜主动撤离板桥集一线，24日进至双堆集地区，协同兄弟纵队迅速完成了对黄维兵团的紧缩包围。12月6日，我军东、西、南三个集团向敌发起总攻，由第1纵队和第3纵队、华野第13纵队及炮兵一部组成的西集团，充分发挥步炮协同的威力，利用纵横交错的交通壕，由西向东展开猛烈攻击。战斗打得非常激烈，伤亡严重，许多连队连排干部全部伤亡，班长、战士即自动代理干部职务，继续组织战斗。杨勇亲临前沿，深入战壕，号召部队发扬英勇顽强的战斗作风，与敌人斗战术、斗技巧。经过九昼夜激烈战斗，到12月15日黄昏，黄维兵团悉数被歼，连黄维本人也做了俘虏。其中第1纵队歼敌1.6万余人，俘敌兵团副司令吴绍周以下将官9人。
