战役期间，山东军区广大地方武装进行了积极的配合：胶东、渤海军区的部队主动在昌邑附近截击国民党军第8军，歼其4个营，抑制了该军的西援行动；鲁中军区部队向胶济线及张店（今在淄博市）、莱芜公路广泛开展破袭战，炸毁铁桥6座、摧毁碉堡13座，拔除许多据点，歼国民党军近4000人，保障了野战军在主要战场的作战。
为策应华东野战军的作战，中共中央军委指示晋冀鲁豫野战军于1月下旬主动向豫鲁边界出击，攻占徐州以西、陇海铁路两侧的8个县城，牵制了原拟东调参加鲁南会战的国民党军第5军、整编第85师等部，对华东战场是一次有力的战略配合。
及时有力的战勤保障工作，是解放军取得莱芜大捷的重要因素。整个战役期间，我参战兵力8个纵队（一说9个纵队）20.5万人，前方（随军）民夫17.1万人，共37.6万人，日耗粮食470吨（每人每天1.25公斤），保障任务相当艰巨，在依靠独轮车和肩挑人背的运输条件下，则需要经过严密组织的大量支前民夫才能完成。
山东省支前委员会动员了62万民夫，其中常备民夫25万、临时民夫37万，依靠他们昼夜不停地前送后运，直接支援莱芜战役。
同时，鲁中地区约500万人民（包括100万妇女大军）参加了各种战勤工作，动员担架1.6万余副，小车1万余辆。野战军忽南忽北，大踏步进退；部队开到哪里，支前队伍就跟到哪里。就凭着肩挑手推，马拉驴驮，创造了以简陋器材保障大兵团打运动战的奇迹。
为迟滞、破坏国民党军的进攻，莱芜地区党政军还组织了10万人民大破袭，连续7昼夜，将由莱芜至章丘、新泰、博山等地的交通干线、支线破坏殆尽。
破路队伍实行分段包干的责任制，做到“敌人在哪里修，就在哪里破；敌人修到哪里，就破到哪里；敌月24日），使南下国民党军的开进和补给发生了极大困难。其先头部队由和庄开莱芜，每日前进不到10公里。王耀武指示南下兵团，粮食就地补充，弹药由各部自行接送，道路自行修补。所属部队纷纷向绥署及兵站去电诉苦：共区实行”空室清野、十室十空、给养困难“开进中”无法派遣部队接送粮弹“（转引自《莱芜战役敌情资料》），王耀武只得抽调第73军1个师及第12军2个师维护漫长的补给线。这样，就使本来就很分散的兵力更加分散。3个军从北面的博山、文祖迤逶而下，沿吐丝口、莱芜、颜庄、新泰，摆成首尾不能相顾的一字长蛇阵。人白天修，我们晚上破”（《大众日报》，1947年2在战役规模空前、参战兵力多、需求量大，而且战机稍纵即逝的情况下，山东人民群众，在1946年冬天加强战勤组织的基础上，经过党政军民的共同努力，在有限的时间里，把分散的大量物资集中起来并送往前线部队，确是战役取得胜利的重要因素。