1945年8月23日，中共中央政治局扩大会议决定，毛泽东任中共中央军委主席，朱德、刘少奇、周恩来、彭德怀任副主席，彭德怀兼总参谋长。至1947年3月，彭德怀一直在中央军委协助毛泽东、朱德等运筹帷握，决策军机。他胸怀全局，审时度势，根据中共中央的战略方针，代中央军委起草了许多重要文电，指导推动了有关地区和部队的斗争。
抗战胜利后，蒋介石坚持独裁和内战的方针。他一面电邀中共中央主席毛泽东赴重庆谈判，一面加紧向华北和东北运兵，加快内战步伐。蒋介石调兵沿平绥路、同蒲路、平汉路、津浦路，进攻华北解放区。为了迟滞和阻止国民党军前进，巩固和发展解放区，必须破袭运送国民党军和战争物资的铁路交通。为此，中共中央和中央军委陆续发出了有关指示。彭德怀在8月下旬和10月中旬先后起草了中央军委关于华北军事部署和破路指示，指出：破路、破车、袭击、阻击，迟滞顽军前进，在有利时机集中力量歼灭其一部至大部，这种交通战将是长期的。“在交通线上纠缠顽军愈久，削弱消灭顽军愈多，就可推迟与破坏顽军的大举进攻，便利解放区的扩大与巩固”。要求有关部队彻底破路，歼击沿铁路线向解放区推进的国民党军。
国民党的局部军事进攻受挫后，在1946年1月10日同中国共产党签订了停战协定。但是国民党政府以接收东北主权为名，顽固坚持东北不在停战范围之内，加紧运兵抢占城市与交通线，企图占领整个东北。1月16日，彭德怀拟稿的中央军委致彭真、伍修权的复电中指出：东北的武装冲突前途是难以避免的。我军必须坚持自卫原则，才能有理；利用时间训练军队，在顽军进攻时给以歼灭性打击才有利。掌握住有理、有利两个原则，才能立于不败之地。
彭德怀对国民党蒋介石的反动本质及其出尔反尔的狡诈伎俩有清楚的认识，对当时的形势有着清醒的估计，对于国民党军的进犯保持着高度的警惕性。从1946年1月10日国共双方下达停战令，到1月底的20天里，彭德怀代中央军委草拟了十几份指示电，一再强调既要遵守停战协定，又要坚持现有阵地，坚持自卫原则。1月15日致电陈赓：顽军自14日（按：停战令规定至迟在1月13日午夜，双方军队各自停止一切军事行动。）以后继续向我进攻者，必须坚决自卫，彻底歼灭进攻之敌，收复14日以后被顽军占去之城镇乡村。这一自卫原则必须坚持到底。否则不仅成了无条件退让，丧失人民已得的利益，且内战亦无法停止。1月17日，彭德怀写了中央军委致中原局郑位三、李先念电，明确指出：“我们的对手是有经验的，而且很狡猾的反动派，在任何情况下都不会放松消灭我们的企图。”停战令公布后，一方面要开展和平民主的攻势，一方面又要随时提高警惕性，坚持自卫原则，防止对方的突然袭击。抗战胜利后，国民党军加紧对中原解放区进行包围和蚕食，伺机消灭中原军区部队。所以该电又说：你们的处境是艰苦的，一切计划要放在克服困难、长期坚持斗争的基础上，不要过多寄托在停战和平的希望上；要放在独立坚持、自力更生的基础上，不要过分放在希望外援上。中央军委关于这个对顽固派斗争方针的指示，“为中原我军用革命的两手反对反革命的两手指明了政治方向，提供了思想武器”。
国民党当局依仗美帝国主义的支持和援助，在完成战争准备后，彻底撕毁停战协定和政协决议，在1946年6月，悍然向解放区发动全面进攻，又一次把人民推入内战的火海。彭德怀根据当时敌强我弱的形势，在他拟稿的中央军委电报中指出：“对优势之敌作战，必须从战役战术上去分散敌人，才能取得各个歼敌的机会与胜利”。强调“防御是为着集结主力，消灭敌人”，要以少数兵力防御阻击，集中绝对优势兵力、兵器，击破敌人一点，各个歼灭。只有歼灭战才能培养我军战斗作风，打出威风，提高士气。
中央军委在国民党军的全面进攻尚未被粉碎时，己经着手筹划战略出击，经略中原的问题。1946年1月3日，彭德怀起草的中央军委致薄一波、王宏坤、杨立三电即指出：来年春或初夏向中原出击，须预先密筹经费，主要是衣服、油、盐、小菜钱。可否筹10万至15万兵一年的上述经费？1947年1月2日又致电刘伯承、邓小平、滕代远、薄一波，明确指出：“根据现在情形，打退敌战略进攻和自己的必要准备，战略出击须在今年6月或更迟一点。但各项准备工作须分别轻重缓急开始进行。”在2月1日的中央政治局扩大会议上，彭德怀报告了军事斗争形势，指出，敌可能被迫停止全面进攻，我军在六、七、八月就可以打出去一些。后来出击中原的历史性转折表明，彭德怀这些意见和论述是经过深思熟虑的远见卓识。
在蒋介石发动全面内战后，彭德怀以很大的注意力集中于保卫延安的部署上。1946年10月间，长期包围陕甘宁边区的胡宗南集团蠢蠢欲动。为挫败国民党军偷袭延安的计划，10月19日，彭德怀代中央军委起草了关于保卫延安的部署，指出：胡宗南部正积极准备进攻延安，我必须破坏此阴谋。为此，令晋绥军区张宗逊迅即率领两个主力旅开延安，愈快愈好。同时致电陈赓、谢富治：望布置晋南地方兵团在三角地区加紧活动，牵制推迟胡宗南进攻延安。
为了进一步加强战备工作，彭德怀和习仲勋受中共中央的委托，于1946年12月中旬到山西离石高家沟，主持召开有贺龙、陈赓、李井泉、王震、罗贵波等参加的陕甘宁、晋绥和晋冀鲁豫的太岳地区的高干会议。会上研究了加强统一领导，两区的联防部署和密切配合作战，开辟吕梁区工作等问题，以回击敌人对陕甘宁边区的进犯。随后，彭德怀即代中央军委拟电规定：陈赓第四纵队的建制仍属刘邓集团，军事指挥暂直属军委。
到1947年2月，国民党军胡宗南部已是箭在弦上，即将进攻陕甘宁边区。2月下旬，彭德怀再次写了关于保卫延安的部署，要求防御部队利用第一线坚固阵地，有利地形，依靠优越的群众条件，顽强抗击，消耗疲惫敌人，以利主力出击。在3月上旬写的军委指示里，调整了延安的防卫力量和守备任务。同时令王震率三五九旅及独四旅从延水关西渡，隐蔽集结延长附近，以增强保卫边区的力量。
在中共中央和中央军委领导下，在彭德怀的具体指导下，陕甘宁边区军民为粉碎国民党军的重点进攻做了大量的准备工作，为以后西北解放战争的胜利创造了条件。
国民党政府向解放区发动全面进攻8个月之后，美式装备的国民党军被小米加步枪的人民解放军歼灭了71万，被迫放弃全面进攻。国民党军统帅部捏紧拳头，把兵力集中于解放区的东西两翼企图先占领陕北和山东，割断解放区两臂，然后在华北与解放军的主力决战。
1947年2月28日，蒋介石把他的西北军政大员胡宗南召至南京，具体部署进攻延安，想以攻占延安来实现其“摧毁匪方党、政、军神经中枢，动摇其军心，瓦解其斗志，削弱其国际地位”的心愿。蒋介石把在西北的34个旅25万兵力组成南、西、北3个集团，以其“西北行辕”的马鸿逵、马步芳和“晋陕绥边区总部”的邓宝珊军在西线和北线钳制配合，以第一战区胡宗南主力从南线突破，夺取延安。其意图是，驱逐中共中央和人民解放军总部出西北，在延安及其附近围歼西北解放军，或逼解放军东渡黄河，由胡宗南部与黄河以东的国民党军夹击而歼灭之。胡宗南是蒋介石的得意门生，黄埔军校第一期毕业，为蒋介石嫡系亲信。早在30年代，他就在陕西、甘肃一带担任“剿共”军务，红军在长征北上和西征中都和他交过手。抗战初期，胡宗南曾参加淞沪战役。但从1938年秋后，他就脱离抗日前线，率第十七军团驻防陕甘地区。名为防日军西渡黄河，实为包围和封锁中共中央所在地的陕甘宁边区。以后胡宗南的官越当越大，升任为国民党第三十四集团军总司令，第八战区副司令长官，归他指挥的部队越来越多。胡宗南部也由数万人扩充为二三十万人的庞大军事集团，对日本侵略军消极避战，却对边区发动了几次大规模的军事进攻。蒋介石这支养精蓄锐的王牌军，现在就要对延安和整个陕甘宁边区采取“犁庭扫穴”的行动了。
1939年初，彭德怀去重庆与蒋介石会谈后路过西安，为解决国民党反共磨擦问题，曾与胡宗南有过接触。当时，胡宗南方30出头，颇负盛名。彭德怀回到前方，有人问他对胡宗南印象如何？彭德怀回答：此人志大才疏。
身经百战的彭德怀，尽管过去对胡宗南有“志大才疏”的四字评价，此时，他绝无轻敌之意，在枣园日夜研究着来自前方和地下工作者发来的一切有关胡宗南的情报，分析胡宗南进攻延安的兵力配备和部署。
3月8日，延安各界在南门外大操场举行保卫延安万人大会。中共中央领导人朱德、周恩来、彭德怀在会上发表讲话，和大家一起振臂高呼：保卫延安，保卫边区，保卫党中央，保卫毛主席！彭德怀在讲话时，习惯地挥动着粗壮的右臂。当他以宏亮的声音说到：11年前红军和敌人是一与二十之比，我们打了胜仗，现在我们要打胜仗，将来还要打胜仗！“胡宗南的35个团有很大可能被消灭在这里。……那时恐怕我们要打到西安去了。”万名干部、群众报以雷鸣般的掌声和口号声。
会后，彭德怀即赴延安南边金盆湾至郡县（今富县）一线的主要防御地带观察地形，检查工事，和前线指挥员研究作战方案。彭德怀对重要防御地段的每一片山林，每一条小路，每一个山口崾岘都认真察看一遍，对担任金盆湾重要防御阵地的教导旅的团以上指挥员说：我们面对的敌人是强大的，要准备打硬仗，打恶仗。
3月10日晚，胡宗南到洛川召开旅以上军官会议，宣布进攻延安的作战计划，成立了前进指挥所。胡宗南对众将领说：领袖授命我们进攻延安，彻底摧毁共产党的根据地，大家要不负领袖重托，奋勇作战，建立奇功。胡宗南信心十足地说：三日之内占延安，只要占了延安，共军就得过河。
两日后，胡宗南以近百架飞机对延安及附近地区狂轰滥炸。同时以其第一和第二十九两个整编军（6个整编师，15个旅）共14万余兵力，由董钊、刘裁率领，分左右两路从洛川宜川之线出动，采用钳形攻势直扑延安。
当时陕甘宁边区的部队，除抗战后期从晋察冀调来的教导旅和由太行调来的新编第四旅外，第一纵队（辖三五八旅、独立第一旅）及正在西渡的第二纵队（辖三五九旅、独立第四旅）都是从晋绥军区调来的。全部野战军仅6个旅，2.6万多人，与国民党军的25万兵力之比约为1: 10；加上地方兵团警备第一旅和第二旅，也只有3万多人，约为1:8。不仅兵力处于绝对劣势，而且武器装备差，枪炮少，弹药奇缺。陕甘宁边区只有150多万人口，土地贫瘠，野战军的兵员补充和物资供应都极为困难。中共中央在全面分析了敌我情况后，确定基本的作战方针是：诱敌深入，必要时放弃延安，与敌在延安以北的山区周旋，陷敌于十分疲惫、十分缺粮之困境，然后抓住有利战机，集中优势兵力在运动中逐批加以消灭，钳制胡宗南集团主力于陕北战场，以利解放军在其他战场打击与消灭敌人，收复失地。
根据中共中央军委的部署，教导旅及警三旅第七团共5000余人，在富县、临真镇以北地区，采取机动防御抗击进犯之敌。张宗逊第一纵队为右防御兵团，新四旅为预备队，位于富县西南地区待机。防御部队在“保卫党中央，保卫毛主席”口号的鼓舞下，从3月13日起，依托既设阵地，交替掩护，节节抗击进攻之敌，并不断实施反击。经过6天激战，予敌重创。部队在完成掩护党政军领导机关转移和群众疏散的任务后，于3月19日主动撤出延安。撤离延安前，毛泽东对保卫延安的部队指挥员说：“敌人占领延安决不是他们的胜利，而是搬起石头砸自己的脚。要向战士们讲清撤出延安的道理。”“告诉大家，少则一年，多则两年，我们还要回延安来的。”
延安保卫战的日日夜夜，是西北战场处于极端困难的时刻。胡宗南的十几万兵力，利用其优势装备，气势汹汹地杀向边区。至3月16日己突破我防御部队的第一线阵地。延安处在敌人重兵压境的危急情势之中。要拖住胡宗南集团，保卫陕甘宁边区，进而解放大西北，需要一位有威望的强有力的指挥员来统率边区的部队。毛泽东选中了彭德怀。
3月16日，中央军委发布命令：边区各兵团及一切部队，“自三月十七日起，统归彭德怀、习仲勋同志指挥”。彭德怀乃出任西北野战兵团统帅，直接指挥西北战场上的野战部队作战。根据军委命令，以张宗逊、廖汉生的第一纵队、王震的第二纵队和罗元发的教导旅、张贤约的新四旅，组成西北野战兵团( 7月31日定名为西北野战军）。彭德怀任司令员兼政委，习仲勋任副政委。和彭德怀一起受命的习仲勋，当时任中共西北局书记。他长期在西北地区工作，深谙陕甘宁地理民情，与边区干部和群众有密切联系。
陕北战场的战况，关系着中共中央的安危，牵动着全国的战局。彭德怀受命于陕北危难之际，不难想象，他肩上的担子该有多重。在1949年1月召开的西北野战军党代表会议上，彭德怀曾回顾道：当我回到延安，在王家坪开会，中央命我负责西北。有的同志说，队伍只两万多人，是不是太少了呢？我在会上讲了，不是人少的问题，问题在于我能不能代表这两万多人的勇敢，做他们的表率。
3月18日，胡宗南部兵临延安城下。毛泽东、周恩来等中央领导人仍在王家坪。彭德怀把毛泽东的警卫参谋和警卫排长叫到他的窑洞里，神情十分严肃，郑重地对他们说：现在，全党、全军和全国人民都关心党中央、毛主席的安全，很多同志希望毛主席早过黄河。可是毛主席不同意，不愿在敌人打来的时候离开陕北人民，而要留在陕北指挥作战。你们是直接保卫党中央、毛主席安全的战士，一定要保证毛主席的绝对安全。最后，又断然嘱咐：“毛主席一向不顾自己，必要时，你们抬也要把他抬走！”当天下午，中央和中共西北局的部分成员，在王家坪毛泽东住处的窑洞里开会，研究撤出延安后的工作和西北野战兵团的作战部署。10年来，延安是中共中央所在地，而现在就要告别了。毛泽东和大家一样，心情很难平静。会后，彭德怀、习仲勋等再三催请毛泽东启行。直到黄昏，毛泽东才走出窑洞，对彭德怀说：“胡宗南占领延安，也挽救不了蒋介石灭亡的命运。”他伸出一个指头对着彭德怀，又说：“你只要1个月能消灭敌人1个团，不用3年就可以收复延安。”随后，毛泽东和周恩来等离开王家坪，坐汽车经飞机场、桥儿沟、拐赤，沿咸（阳）榆（林）公路向东北转移。
彭德怀和习仲勋送走毛泽东、周恩来，转回王家坪住处，第一纵队司令员张宗逊、政委廖汉生等着汇报情况，接受任务。彭德怀对心情沉重又焦急的指挥员们说：要告诉我们的干部和战士，放弃延安是中央和毛主席的决定，是暂时的。我们的指战员对党中央、毛主席感情深，就应该听毛主席的话，不在一城一地之得失。把胡宗南放进来，正是为了消灭胡宗南。
彭德怀派人继续了解延安机关和群众的疏散转移情况，又亲自到杨家岭等地进行检查。他按照党中央、毛主席的意图，“同前方部队首长都通了电话，规定了撤退路线，告诉了意图和撤退时间”。这时敌人离延安越来越近，枪炮声清晰可闻，而这位沙场老将仍然镇定自若。参谋长张文舟说：“撤电话吧！”彭德怀答：“不忙！我们高级机关撤得早，下边也就撤得早，这对监视敌人不利。”
夜里，枪炮声越来越紧，敌人的炮弹已经落到延安城东的飞机场，从王家坪顺大路往东撤走已经很难了。周围的人又焦急催促。彭德怀环视了一下身边的人，说：“你们不要催，延安不是平常的地方，这一撤退，对部队和群众都有很大影响。我们的指挥机关一定要坚持到最后，这样大家心里才稳当。”直到19日拂晓，在一切部署停当以后，彭德怀在窑洞里踱了一圈，伸手摸了摸桌子、椅子和床板，然后把手一摆，说声：“走！”即率领西北野战兵团的指挥机关，从王家坪后沟一条小路翻过山头，向东北方向走去。这条小路，是彭德怀平时散步时发现的。这种随时留心对道路的观察，可说已经成为他的习惯。
巍巍宝塔山，清凉的延河水，铭刻着革命的深情。那一排排窑洞，留下了无数革命者的辛劳汗水和前进的脚印。一旦离开它，谁的心情不沉重！一路上，彭德怀发现有的干部很悲痛，有的沉默不语，有的频频回首，眺望朦胧中的宝塔。彭德怀边走边沉思着，不时对大家说：“延安撤得好，把胡宗南引进来了。我们这里虽然苦一点，晋南陈赓那里却减轻了负担，可以放手发展。”“胡宗南志大才疏！不要看他这么疯狂，赶得我们丢了老家，还得走夜路。敌人占领延安没有什么了不起，我们还要回来的。”“延安是我们的，谁也搬不走；不久全中国都将是我们的。”他的话把大家的情绪鼓了起来。
20日中午，彭德怀率领指挥机关抵青化贬西北的梁村。他在这里召开司令部全体人员会议，正式组成西北野战兵团指挥机构，张文舟和王政柱分任正副参谋长，徐立清任政治部主任，陕甘宁边区政府副主席刘景范兼野战兵团后勤司令。司令部工作人员共五六十人。
在广阔的西北战场土，彭德怀率领着这样一个精干的、高效率的司令部，指挥不到3万的英勇子弟兵，开始了万里转战的壮举。