華東野戰軍方麵，抓緊了對黃伯韜兵團殘餘部隊的攻殲，22日予以全殲。淮海戰役第一階段作戰勝利結束。
就在同一天，劉伯承、陳毅、鄧小平在中原野戰軍司令部駐地召集中原野戰軍縱隊領導開會。會上劉伯承表達了淮海戰役第二階段打黃維的意向，說華東野戰軍於日內即可結束徐東作戰，現正分兵南下，鉗製徐州和蚌埠之敵，保障中原野戰軍側背的安全。中原野戰軍當前的任務，是設法將黃維兵團包圍起來，爾後分割殲滅。他強調指出，大家要充分認識圍殲黃維兵團的艱巨性，打個不好聽的比喻，這一仗好比是“瘦狗拉硬屎”。他這是針對雙方的實力而言的，中原野戰軍7個縱隊共12萬人，與黃維兵團大體相當。但由於大別山的消耗和部分兵力留置，造成各縱隊兵員不足，除第一、四縱隊各有9個團外，其餘均隻有6個團，第九縱隊甚至隻到了5個團。武器裝備方麵，除了幾十門野炮、山炮、步兵炮和200多門迫擊炮外.基本武器隻是輕重機槍、步馬槍和手榴彈，而且彈藥不足。與黃維兵團美械裝備的坦克、重炮、自動步槍等相比，處於明顯的劣勢。鄧小平要求大家拿出“傾家蕩產”的氣魄，他說，隻要殲滅了南線敵人的主力，中原野戰軍就是打光了，全國各路解放軍還可以取得全國勝利，這代價是值得的。各縱隊領導紛紛表示了堅決打好這一仗的決心。
會議經過熱烈的討論，一致認為，在黃百韜兵團全軍覆沒之後，黃維兵團為避免孤立被殲的危險，必定會拚死向津浦路靠攏，以同李延年、劉汝明兵團合為一股。由於它機械化程度高，攜帶有大量輜重，又急於求進，估計會選擇宿蒙公路為主要通道。而這裏又隻有南平集有座大石橋可以通過重炮、坦克。因此，有效地控製宿蒙公路，堅決扼守南平集，是實現阻擊和包圍黃維的關鍵。於是，劉伯承、陳毅、鄧小平決定把南平集作為扼守要點，令陳賡率第四縱隊堅守。
黃維見解放軍全線撤至淝河北岸，誤認為攻擊得手，命令部隊乘勢攻擊前進。但他手下的第十八軍軍長楊伯濤看出情勢不妙，建議暫留蒙城觀察一下再說，免得陷入圈套。黃維聽了也感到言之有理，但又顧慮違拗蔣介石限期攻占宿縣的命令，因此，猶豫不決，在蒙城周圍徘徊了一天。這時，黃百韜兵團被全殲。蔣介石對黃維封鎖消息，仍督促他繼續北進。黃維隻得又沿宿蒙公路向南平集攻擊前進。
南平集的阻擊戰打得異常激烈。黃維誌在必得。一連兩天，他以主力第十八軍擔任主攻，動用大量坦克、重炮，輪番向南平集發動猛攻，鎮子被打成一片火海，許多房屋被夷為平地。陳賡是位久經戰陣的老練指揮員，他命令部隊把陣地推進到南平集以南數百公尺的田野上。在正麵構成以班、排為單位的集團工事，以減少炮火殺傷，增強獨立作戰能力。待第十八軍衝到陣地前沿，即突然開火給予重大的殺傷。黃維所部付出了慘重的代價，但始終未能攻入南平集。
當夜，劉伯承、陳毅、鄧小平向中共中央軍委報告：李延年、劉汝明兩兵團遲遲不進，黃維兵團遠道而來，孤軍冒進，態勢突出，現在殲擊黃維兵團時機甚好。因此決心放棄南平集，在澮河以北布置袋形陣地，誘敵深入，聚殲黃維兵團。24日下午，毛澤東的復電來了，稱：“（一）完全同意打黃維：（二）望粟陳張遵劉陳鄧部署，派必要兵力參加打黃維；（三）情況緊急時機，一切由劉陳鄧臨機處理，不要請示。”
劉伯承、陳毅、鄧小平立即按計劃行動，指揮中原野戰軍完成縱敵深入、暗設口袋的新布勢。他們以第四縱隊第十旅和第九縱隊一部吸敵就範，利用澮河將南岸的3個軍隔斷，然後集中第一、二、三、六、十一縱隊兩翼包圍，予以攻殲。當中原野戰軍主動後撤時，引起了黃維的錯覺，他以為第十八軍的突擊獲得成功，於是下令該軍經南平集過河，其餘部隊陸續跟進。正行進間，埋伏在東西兩側的中原野戰軍突然全線出擊，槍炮聲和喊殺聲響徹澮河上空。第十八軍唯恐孤軍深入而被解放軍割裂在澮河北岸，慌忙又縮回澮河南岸，這時，蒙城也被中原野戰軍占領。黃維發覺中了圈套，決定不向宿縣前進，改道向固鎮轉移。24日黃昏，中原野戰軍各路部隊乘敵人動搖之機，展開猛烈的向心攻擊。戰鬥力較弱的第十四軍當即失去指揮，潰不成軍。位於最南麵的中原野戰軍第六縱隊和第十一縱隊，協力封閉了東南方向敵軍的去路。黃維兵團被包圍於以雙堆集為中心、半徑15華裏的地區內。第十八軍第四十九師掉頭南逃，被第六縱隊第十八旅跟蹤尾追，於26日夜在大營集一帶殲滅。
蔣介石並沒有料到黃維兵團會這麽快落人解放軍的包圍圈。23日，他召集劉峙、杜聿明到南京開會。由於黃百韜兵團的覆滅，會場裏一片沮喪氣氛。
蔣介石為了振作士氣，對黃百韜的頑抗到底吹捧了一番。當有人提到黃維兵團的處境時，他吹噓黃維有十數萬之眾，裝備精良，完全有獨立作戰和支撐的能力。因此，他決定徐州“剿總”的主力向符離集進攻，李延年兵團和黃維兵團向宿縣進攻，南北夾擊，打通徐蚌間津浦路的交通。劉峙、杜聿明也認為別無良策，這樣似乎尚有一線希望，散會後即飛返徐州。飛機經過雙堆集上空，杜聿明通過報話機與黃維通話。黃維焦急地說：“當麵敵人非常頑強，應想辦法，這樣打下去不是辦法。”杜聿明回答：“今天老頭子已決定大計，馬上會對你下命令的，請你照令實施好了。”不久，蔣介石的電令果然傳到黃維的司令部。同時，從杜聿明那裏也傳來徐州主力已大舉南下的消息。黃維不禁麵露喜色，以為轉機來了。他下令仍向東南方向進攻，爭取與李延年、劉汝明靠攏。
就在同一天，劉伯承、陳毅、鄧小平在中原野戰軍司令部駐地召集中原野戰軍縱隊領導開會。會上劉伯承表達了淮海戰役第二階段打黃維的意向，說華東野戰軍於日內即可結束徐東作戰，現正分兵南下，鉗製徐州和蚌埠之敵，保障中原野戰軍側背的安全。中原野戰軍當前的任務，是設法將黃維兵團包圍起來，爾後分割殲滅。他強調指出，大家要充分認識圍殲黃維兵團的艱巨性，打個不好聽的比喻，這一仗好比是“瘦狗拉硬屎”。他這是針對雙方的實力而言的，中原野戰軍7個縱隊共12萬人，與黃維兵團大體相當。但由於大別山的消耗和部分兵力留置，造成各縱隊兵員不足，除第一、四縱隊各有9個團外，其餘均隻有6個團，第九縱隊甚至隻到了5個團。武器裝備方麵，除了幾十門野炮、山炮、步兵炮和200多門迫擊炮外.基本武器隻是輕重機槍、步馬槍和手榴彈，而且彈藥不足。與黃維兵團美械裝備的坦克、重炮、自動步槍等相比，處於明顯的劣勢。鄧小平要求大家拿出“傾家蕩產”的氣魄，他說，隻要殲滅了南線敵人的主力，中原野戰軍就是打光了，全國各路解放軍還可以取得全國勝利，這代價是值得的。各縱隊領導紛紛表示了堅決打好這一仗的決心。
會議經過熱烈的討論，一致認為，在黃百韜兵團全軍覆沒之後，黃維兵團為避免孤立被殲的危險，必定會拚死向津浦路靠攏，以同李延年、劉汝明兵團合為一股。由於它機械化程度高，攜帶有大量輜重，又急於求進，估計會選擇宿蒙公路為主要通道。而這裏又隻有南平集有座大石橋可以通過重炮、坦克。因此，有效地控製宿蒙公路，堅決扼守南平集，是實現阻擊和包圍黃維的關鍵。於是，劉伯承、陳毅、鄧小平決定把南平集作為扼守要點，令陳賡率第四縱隊堅守。
黃維見解放軍全線撤至淝河北岸，誤認為攻擊得手，命令部隊乘勢攻擊前進。但他手下的第十八軍軍長楊伯濤看出情勢不妙，建議暫留蒙城觀察一下再說，免得陷入圈套。黃維聽了也感到言之有理，但又顧慮違拗蔣介石限期攻占宿縣的命令，因此，猶豫不決，在蒙城周圍徘徊了一天。這時，黃百韜兵團被全殲。蔣介石對黃維封鎖消息，仍督促他繼續北進。黃維隻得又沿宿蒙公路向南平集攻擊前進。
南平集的阻擊戰打得異常激烈。黃維誌在必得。一連兩天，他以主力第十八軍擔任主攻，動用大量坦克、重炮，輪番向南平集發動猛攻，鎮子被打成一片火海，許多房屋被夷為平地。陳賡是位久經戰陣的老練指揮員，他命令部隊把陣地推進到南平集以南數百公尺的田野上。在正麵構成以班、排為單位的集團工事，以減少炮火殺傷，增強獨立作戰能力。待第十八軍衝到陣地前沿，即突然開火給予重大的殺傷。黃維所部付出了慘重的代價，但始終未能攻入南平集。
當夜，劉伯承、陳毅、鄧小平向中共中央軍委報告：李延年、劉汝明兩兵團遲遲不進，黃維兵團遠道而來，孤軍冒進，態勢突出，現在殲擊黃維兵團時機甚好。因此決心放棄南平集，在澮河以北布置袋形陣地，誘敵深入，聚殲黃維兵團。24日下午，毛澤東的復電來了，稱：“（一）完全同意打黃維：（二）望粟陳張遵劉陳鄧部署，派必要兵力參加打黃維；（三）情況緊急時機，一切由劉陳鄧臨機處理，不要請示。”
劉伯承、陳毅、鄧小平立即按計劃行動，指揮中原野戰軍完成縱敵深入、暗設口袋的新布勢。他們以第四縱隊第十旅和第九縱隊一部吸敵就範，利用澮河將南岸的3個軍隔斷，然後集中第一、二、三、六、十一縱隊兩翼包圍，予以攻殲。當中原野戰軍主動後撤時，引起了黃維的錯覺，他以為第十八軍的突擊獲得成功，於是下令該軍經南平集過河，其餘部隊陸續跟進。正行進間，埋伏在東西兩側的中原野戰軍突然全線出擊，槍炮聲和喊殺聲響徹澮河上空。第十八軍唯恐孤軍深入而被解放軍割裂在澮河北岸，慌忙又縮回澮河南岸，這時，蒙城也被中原野戰軍占領。黃維發覺中了圈套，決定不向宿縣前進，改道向固鎮轉移。24日黃昏，中原野戰軍各路部隊乘敵人動搖之機，展開猛烈的向心攻擊。戰鬥力較弱的第十四軍當即失去指揮，潰不成軍。位於最南麵的中原野戰軍第六縱隊和第十一縱隊，協力封閉了東南方向敵軍的去路。黃維兵團被包圍於以雙堆集為中心、半徑15華裏的地區內。第十八軍第四十九師掉頭南逃，被第六縱隊第十八旅跟蹤尾追，於26日夜在大營集一帶殲滅。
蔣介石並沒有料到黃維兵團會這麽快落人解放軍的包圍圈。23日，他召集劉峙、杜聿明到南京開會。由於黃百韜兵團的覆滅，會場裏一片沮喪氣氛。
蔣介石為了振作士氣，對黃百韜的頑抗到底吹捧了一番。當有人提到黃維兵團的處境時，他吹噓黃維有十數萬之眾，裝備精良，完全有獨立作戰和支撐的能力。因此，他決定徐州“剿總”的主力向符離集進攻，李延年兵團和黃維兵團向宿縣進攻，南北夾擊，打通徐蚌間津浦路的交通。劉峙、杜聿明也認為別無良策，這樣似乎尚有一線希望，散會後即飛返徐州。飛機經過雙堆集上空，杜聿明通過報話機與黃維通話。黃維焦急地說：“當麵敵人非常頑強，應想辦法，這樣打下去不是辦法。”杜聿明回答：“今天老頭子已決定大計，馬上會對你下命令的，請你照令實施好了。”不久，蔣介石的電令果然傳到黃維的司令部。同時，從杜聿明那裏也傳來徐州主力已大舉南下的消息。黃維不禁麵露喜色，以為轉機來了。他下令仍向東南方向進攻，爭取與李延年、劉汝明靠攏。