对国民党军可能从营口海上逃窜，料敌如神的毛泽东就有准备和部署。10月18日，他致电林、罗、刘：“我们所最担心的是沈敌从营口撤退向华中增援。”他提议东北野战军攻长春部队，“除留几个独立师监视郑洞国及新7 军（假定该部反正的话）外，各纵及几个独立师应迅速南下，位于沈阳、营口之间，并须以一个纵队控制营口，构筑坚守阵地，阻绝海上与陆地的联系，使蒋卫不敢走营口，即使他们走营口，我可先行抗击，以待主力到达聚歼”。
19日，毛泽东得知郑洞国愿投降，即坚决命令林彪、罗荣桓，停止5 、6 、12纵去长春，以两个纵队位于沈阳、营口之间，以一个纵队在营口筑工守备，堵塞沈敌向营口的退路。
10月24日24时，毛泽东致电东北野战军，再次提醒林。罗、刘，注意控制营口问题。
林彪、罗荣桓预料到廖耀湘在黑山、大虎山碰了一鼻子灰以后，可能缩回去，一是南下营口，二是东退沈阳。于是他们命令原在彰武的第6 纵队立即南下，以强行军的速度迅速插到新民以西半拉子门等地阻敌东归沈阳。命令第8 纵队赶到大虎山以东，防止敌人从营口逃跑。但是，在此之前，东北野战军因获得廖耀湘兵团不向营口撤退，和第52军已向西进的不正确情况消息，遂命令原去抢占营口途中的独立2 师回至新立屯与半拉门之间，参加围歼廖耀湘兵团的战斗。结果，位于辽阳的第52军乘虚于24日占领了营口。
对此，毛泽东于25日18时致电林、罗、刘并告东北局，指出：“（一）你们事先完全不估计到敌人以营口为退路之一，我们数电指出之后，又根据52军西进的不确实消息，忽视对营口的控制，致使52军部队于24日占领营口，是一个不小的失着。（二）你们除以6 纵插到黑山、打虎山以东断敌退路外，是否尚有别的纵队在黑山、打虎山以东及东南地区。你们必须充分估计到敌人随时有向营口退却可能。如果没有足够的兵力则难于阻敌退路。你们主力从阜新、新立屯方面下来，如果敌人集结一起从打虎山向东，正面无重兵堵击，不能收夹击之效，则敌有全部或大部跑到营口的可能。（三）长春各独立师现在何处？我们认为这些独立师应迅速经铁岭附近兼程南进，收复营口、牛庄、海城，并以主力位于打虎山、营口之间，配合你们主力夹击敌人。（四）你们整个部署盼告。”
部署完毕，毛泽东特别关注第6 、8 纵的行动，不断询问他们到了什么地方，堵住了廖耀湘的退路没有。
解放军10个纵队风驰电掣般地赶向黑山，紧缩包围圈。“西进兵团”五个军左冲右突，却无法破网。
10月25日，解放军各部终于完成了对廖兵团的包围。至此，廖耀湘兵团10万余人包括国民党的王牌主力新1 军、新6 军都被解放军团团围住。
当天，东北野战军围歼廖耀湘兵团的作战全线打响。由锦州东进的第8 纵队第23师插人六间房，与退向台安的第49军军部及三个团激战，辽南独2 师在魏家窝棚与敌新3 军两个团激战；第3 、10纵队在黑山及其附近出击；第5 、6 纵队正向黑山东南疾进，并在拉拉屯歼敌一部。
接着便是解放军拿手的穿插分割、各个歼灭。