10月14日，华野司令部召开了第二次作战会议，研究拟定了淮海战役的具体作战部署。到会的各纵队负责人都认为，遵照中央军委的指示，在集中兵力围歼黄伯韬兵团的同时，展开主力一部从各个方向进逼徐州外围要点，造成围攻徐州的声势，并将敌人的援兵阻击滞留在运河以西和徐州之间地区，用这种钳制手段争取时间，保证主要攻击方向以顺利歼灭黄伯韬兵团，这样最为妥当。经过讨论，会议拟订了一个具体的作战方案，大体内容是：
第一、以5个纵队分割、围歼位于新安镇、郯城、瓦窑等地区的黄伯韬兵团主力，以1个纵队袭歼并控制运河车站及其两侧阵地，沿运河两岸部署夹攻援敌。
第二、以两个纵队从临城南下，迫使冯治安部起义，并袭占韩庄，控制运河桥梁，进逼利国驿、贾汪；以两个纵队攻占台儿庄，并以一部抢占万年闸，向南推进，威胁冯治安部后方。
第三、以1个纵队围歼黄伯韬兵团的总预备队，控制邳县附近地区。
第四、以两个纵队经宿迁渡运河西进，会同地方部队，相机攻占睢宁，威迫徐州、蚌埠，或控制睢宁以北地区，协同由北向南的4个纵队阻击徐州东援之敌。
第五、以两个纵队并一部分地方部队进击鲁西南，威迫徐州西北地区，并破坏徐州至商丘间的铁路线。
第六、以一部分地方部队于战役发起后转战破坏徐州至蚌埠间的铁路线。
第七、全军于10月31日前进至临沂、邹县一线集结，11月5日开始攻击。
华野将这一方案上报后，17日便得到了中央军委的批准：完全同意15日各项部署，望即照此执行。
这时，我军得知徐州之敌有从鲁西南地区北犯的可能性（国民党的进攻山东计划），中央军委经过分析认为，假如敌人真的北犯，将对我军发起淮海战役以极大的便利，所以决定不变更淮海战役的计划。后来，我军发现敌人没有行动，只是加强了新安镇及徐州以东的防务。
根据这种情况，华野司令部于10月20日召开了第三次作战会议。为了加强运河车站南北两侧的正面阻援兵力，以保证围歼黄伯韬兵团的成功，会议决定对原来计划作一些调整：
第一、把围歼黄伯韬兵团的兵力，由原来的5个纵队增加到8个纵队。
第二、袭占运河车站及炮车，准备阻援的部队由1个纵队增加到2个纵队。
第三、以3个纵队从韩庄、台儿庄渡运河南下，直插徐州以东的陇海线，吸调徐州敌人援军，策应正面阻击部队作战。
第四、由鲁西南地区威迫徐州的两个纵队和地方武装，组织对鱼台、丰县、砀山、商丘地区之敌的牵制攻击，使敌人不能东调增援，策应我主力作战。
第五、为隐蔽我主力行动企图，出鲁西南的部队先行南开，提早向商丘、砀山之敌进行佯攻，其余主力于25日以后并行开进。
华野对原来部署的调整，是根据徐州敌人加强新安镇及徐州以东的防务的情况决定的。这一调整，增加了围歼黄伯韬兵团的兵力和从北面攻击徐州的兵力，以便将我军歼灭黄伯韬兵团的作战，建立在更加稳妥可靠的基础上。
这个调整意见于10月20日上报后，第二天中央军委即批复“完全同意”。
中央军委同时指示华野：进入鲁西南的部队应于10月30日以前进至商丘至砀山一线，距离敌人100华里左右，摆成一字形阵线，断绝行人来往，不要向商、砀线攻击，以防敌人早日察觉我军的佯攻部署。应在东面战斗发起时，同时或早一天发动攻击为好，否则，可能不起大的作用。
10月28日，离战役发起日期已经很近，华野领导再一次研究了敌我双方的情况，估计我军发起攻击后，国民党军可能依当时的态势固守，以达到于外围消耗我军、保卫徐州的目的。
其次，敌人也有可能将李弥兵团和黄伯韬兵团集结固守几点，互相声援策应，在发现我军主力出击新海段后，黄伯韬兵团可能以新安镇为核心进行固守，李弥兵团可能以运河、碾庄一线守备，机动甚大。
这些情况，对我军的战役展开都没有太大的影响。因为，敌人如果依当时的态势固守，正好给我军造成分割敌人、逐个歼灭的机会。
所以，华野决定在作战部署上不作更大的变更。
当晚，华野向中央军委报告了战前最后的作战部署。
第一、以3纵、广纵及冀独1、3旅出击鱼台（可能逃跑），攻占丰县、敬安镇，前锋迫近徐州西北郊，另以一部佯攻砀山，钳制邱兵团一部。以7、10纵队攻占临城、韩庄、贾汪，控制利国驿后，迫近徐州东北。以13纵一部包围台儿庄，其主力控制于宿羊山及其以南，并以有力一部进逼曹八集线，威胁李弥之左侧背。如7、10纵得手后，即以7纵担任从贾汪钳制，迫近徐州，正面阻敌；10纵则东移，协同13纵对运（河）西李弥部之作战。另以华中11纵（胡炳云纵）沿运河西岸猫儿窠向运河站（河西）、赵墩线攻击。江淮军区两个旅向赵墩、碾庄线攻击，造成我南北聚歼李兵团，攻略徐州之姿态，以便我运（河）东作战。以上各部均于7日晚发起战斗。
第二、运东作战以歼灭黄伯韬兵团为主。战斗第一步必须开辟战场，布置阻援阵地，分割敌人，使其不能集结，或靠近李兵团，或东窜新浦、海州，以便于第二步全歼黄兵团。因此，拟以8纵攻占炮车，4纵攻占运河站，得手后，该两纵即担负正面阻援。如运西攻击得手，已能钳制李兵团时，则依情况发展，抽出4纵或8纵，于第二步会攻新安镇。为便于打开战场，第一步任务仍以1纵、6纵、鲁中南纵队歼灭瓦窑之敌（63军）；以9纵队监视新安镇之敌；2纵暂控制于新安镇东南地区，必要时抽调该纵会攻瓦窑之敌；以11纵（王张）、12纵位于阿湖附近，分割25军与黄兵团部及64军、100军之联系。第一步任务完成后，第二步任务即以1、2、6、9、11（王张）、鲁中南纵共6个纵队，分割歼灭新安镇及阿湖之敌。4、8纵除以1个纵队正面阻敌，抽出1个纵队包围64军。特纵则依各纵任务，配属运东各纵参战。山东兵团炮兵团除以1个营配属8纵外，其余则配属7纵、13纵参战。因为只有完成第一步作战，才可免致我兵力分散，伸长阻援距离，便于第二步之会攻新安镇，这样可撕大黄、李兵团之接合部。如我军南下，黄兵团集结新安镇近郊时，即以1、6、鲁纵及2、9纵队会攻新安镇，但还可实施战场分割包围攻击，我可力求秘匿，突然奔袭，达到使敌不能收缩逃避。后者运东各纵统于8日晚发起战斗。（《栗裕军事文集》第405页）
中央军委在接到华野的这一报告后，30日即批准了这一报告，认为华野28日的计划与部署甚好，要华野“照此施行”。
这就是淮海战役具体作战计划制订、修改、确定的过程。
从10月28日起直到战役发起时，计划再没有大的变动。这个具体的作战计划先后酝酿了半个多月的时间，经过了多次修改，中央军委和毛泽东从制定战役方针到确定具体计划都对华野作了多次的具体指示。