2以一纵、二纵、三纵、五纵、六纵、七纵、八纵、九纵、十纵共9个纵队，分割包围廖耀湘兵团5个军。其办法是，以6个战斗力较强的纵队分割包围攻击敌3个军，即以两个纵队围歼敌1个军；另以两个纵队分割半包围敌另外两个军，即1个纵队半包围敌1个军，暂不攻击，只保证其不能增援和不能逃脱，待我军主力6个纵队歼灭敌主力3个军之后，再移师歼灭之；剩下的1个纵队为总预备队，随时加入主力方面之作战。毛泽东认为：“敌无强固工事，士气衰落，用我两个纵队围歼敌1个军是足够的。并且我主力包围敌3个军以后，可以不同时攻击3个军，可以先攻1个军或两个军，只要敌1个军被歼灭得差不多了，就可同时动手攻击3个军。”
3宜以7个师位于营口以北，阻敌逃路，并且其中应有2至3个有较强战斗力的师。
4应立即召集一次干部会议，对新的作战进行动员。
毛泽东关于歼灭廖耀湘兵团具体部署的意见，体现了他一贯的军事原则，即分割、包围，然后集中优势兵力，各个歼灭。当然，对于毛泽东的战术原则，林彪等也运用自如。因此，毛泽东明确指出：“关于具体部署，由你们根据情况相机处理。”可见毛泽东的意思是，他的意见只是供林彪等参考。
林彪、罗荣桓、刘亚楼在提出的建议得到毛泽东批准后，根据毛泽东的意见，于20日10时制定了围歼廖耀湘兵团的具体部署：
1原位于彰武、新立屯地区的部队：十纵并指挥一纵三师和内蒙骑兵一师，进至黑山、大虎山地区固守，如发现彰武、新立屯地区之敌有撤退迹象时，即不分昼夜，立即出发，插至新立屯以东之小东山、古台子之线，截断新立屯敌之退路；五纵在阜新广裕泉西南地区隐蔽，敌进则退，敌停我亦停，如发现敌有撤退征候时，即迅速插至新立屯以北，断敌退路；六纵暂在彰武东北地区隐蔽，准备待命突击，如发现敌撤退时，则应当机立断包围彰武之敌。林彪等要求上述各部队，切不可稍有疏忽和犹豫，切不可让新立屯、彰武之敌逃走，否则会丧失夺取伟大胜利的机会。
2独立二师和附属的炮纵1个重炮营，以4天行程赶到营口布防，进行对付海陆两个方向的顽强防御。
3位于锦州的部队：一纵、三纵、八纵和六纵十七师为第1梯队，于21日黄昏出发，分别向沟帮子、大虎山、黑山、白土厂边前进；二纵、七纵、九纵、炮纵为第2梯队，于22日出发，沿第1梯队之后尾跟进。林彪等要求以上各部队应以极秘密的动作，迅速行动，一切行动均以不致被敌机发现为原则。
4四纵、十一纵和独立四师、六师，仍应利用渤海与大小虹螺岘山之间塔山一带阵地，继续抗击北上之敌。
东北人民大力支援人民解放军作战，将丰足的军粮源源运往辽西战场
5长春方面部队：十二纵经四平、昌图、开原，不顾疲劳，迅速全力插至铁岭以南，包围五十三军直属队及1个师，拖住沈阳、铁岭、抚顺、本溪地区敌人不能南下；第一兵团率各独立师，采取平行道路，迅速向通江口、开原、南城子之线急进，视情况，或参加围歼廖耀湘兵团，或接替十二纵包围铁岭之敌。林彪等要求以上各部队一律于夜间行动，并保守秘密，以免吓退彰武、新立屯等处之敌。
林彪等在部署中还提出，万一我军未能在新立屯、彰武抓住敌军，则在该敌转向营口撤退时，除留由长春附近南下之部队外，我军主力即在沟帮子迅速东进过辽河作战，在营口、牛庄之间歼灭该敌。
毛泽东在电报中要求林彪等立即召开一次干部会议，进行战役动员。然而在当时条件下，要将各纵队司令员、政委召集在一起开会，是很难做到的。于是，林彪、罗荣桓、刘亚楼、谭政给东北野战军各纵队、各师发出了《全歼东北敌军的政治动员令》。
“动员令”指出：“目前敌人已表现极端恐慌与混乱，正准备放弃沈阳，企图向营口或向锦州、葫芦岛夺路南逃，从东北作总撤退。蒋介石亲到沈阳指挥，沈阳之敌倾巢西窜，进占彰武、新立屯一线，锦西、葫芦岛仍在陆续增兵并与我军对峙中，即为此种总撤退作准备。我军应趁敌人连遭惨败，恐慌混乱，企图作总撤退之时，乘胜继续大量歼灭敌人，不让敌人逃出东北，争取连续的伟大胜利。”
“动员令”还要求：“各部决不可轻敌，不可因为打了胜仗漫不在意，必须像锦州战役一样，以勇猛果敢、前赴后继的精神，不怕困难、不怕疲劳的精神，争取大胜，争取全歼东北蒋匪军，解放沈阳，解放东北全境”（《罗荣桓军事文选》，第476页）。
林彪、罗荣桓等发出的政治动员令，对东北我军从政治上作了战役动员，以利东北我军各纵、各师积极行动起来，迅速投入战斗。林彪、罗荣桓、刘亚楼制定的围歼廖耀湘兵团的作战部署，决心坚定，兵力集中，从围歼廖耀湘兵团来看，部署也可称得上周密。因此，毛泽东于21日在批准这个部署的电报中表示：“完全同意你们二十日十时围歼廖兵团及其他各项部署，并无补充意见”（《毛泽东军事年谱》，第681页）。
但结合政治动员令来看作战部署，似乎政治动员令的气魄更大，把围歼沈阳之敌也包括在内了，而作战部署对沈阳之敌是采取牵制的方针。毛泽东在前几次电报中，要求林彪注意营口的防御，当高岗、伍修权提议十二纵加3个独立师即共6个师位于营口以北担任防御时，毛泽东还嫌不够，认为还要增加1个师，方能阻敌逃跑。但是，林彪等制定的作战部署却只安排1个独立师加1个重炮营负责营口的防御，并没有安排7个师，而毛泽东在审议和批准这个作战部署时，也忽略了这一点，以致后来出现“忽视对营口的控制是不小的失着”（《毛泽东军事文集》第5卷，第127页）。
廖耀湘自己有一个不同于蒋、卫的方案
锦州之战早已偃旗息鼓，而廖兵团10万精兵仍徘徊在新立屯附近。蒋介石命令廖耀湘继续西进与侯镜如东进兵团配合，重新夺回锦州。而卫立煌则命令回师退守沈阳。蒋、卫争执不下，把廖耀湘夹在中间左右为难，进也不是，退也不是。
廖耀湘本人认为蒋、卫的方案都于己不利。重占锦州显然是天方夜谭，无异于自杀；退守沈阳会遭到重重包围，也无异于慢性自杀。廖耀湘自己拟定一个于己有利的方案，这正是毛泽东最担心的——攻占营口，夺取港口从海上逃跑。
廖耀湘知道这个方案会遭到上司的反对，只是秘密向他手下军长们交代。无论是攻锦州、退沈阳还是向营口逃跑，都必须拿下黑山。因此，廖耀湘做好了战斗准备，只待上司一声令下就扑向黑山。一旦占领黑山，至于是采取哪一种方案就由不得谁了，“将在外君命有所不受”，他将决定整个兵团的命运。
但是，夺取黑山，实现第一步计划的命令卫立煌却迟迟未敢下达。10月18日晚，廖耀湘打电话给卫立煌，说：“我已做好战斗准备，明天拂晓攻击黑山，可一举成功。”
“你先不要行动，”卫立煌说，“蒋总统急电让我明天去北平，见他之后再说。”
“请早作决策，军情如火，瞬息万变。”廖耀湘道。
“好吧，我见了蒋总统让他早拿主意。”卫立煌说。
廖耀湘急不可待，多次向沈阳打电话询问，而卫立煌到北平迟迟不归。廖耀湘无可奈何，只好直接打电报给蒋介石，坚决要求经黑山、大虎山直退营口。
20日晚，卫立煌和杜聿明终于说服了蒋介石，放弃了重占锦州的计划。卫立煌回到沈阳才开始下令攻击黑山。
其实，廖耀湘兵团是蒋介石最精锐的王牌部队，主要由新一军和新六军组成。国民党有5大美式机械化主力军，其中新一军和新六军就是其中两支。
刘亚楼要梁兴初坚守黑山三天
21日拂晓，向凤武率第七十军向黑山解放军阵地攻击。廖耀湘和向凤武首先认为黑山守军兵力不多，结果攻了一天，毫无进展。22日，廖耀湘命令新一军将所属重炮交给向凤武指挥，继续进攻黑山。这一天还是毫无进展。由于廖耀湘的轻敌，又耽误了两天宝贵的时间。当23日廖耀湘命令新一军投入战斗时，黑山守军已大大加强。梁兴初率第十纵队和1个独立师已进入黑山、大虎山，正严阵以待。
黑山、大虎山，北临高达千余米的医巫闾山脉，南接连绵90余公里的沼泽地区，北宁和大郑两条铁路、公路从这20里宽的狭长丘陵地带直穿关内。这宽仅20公里的狭长地区，是沈阳通往锦州的唯一走廊，是敌人大兵团行动的必经之路。
梁兴初
梁兴初把师长、政委们找来说：“要想打好这一仗，不咬咬牙是不行的！现在野司首长在看着我们，各兄弟部队也在看着我们。打好了，不仅是标志着东北的全部解放，更重要的是蒋介石的又一个‘10万主力军’被我们从他的军簿上一笔勾销；打坏了，10万大敌就将逃入关内，对我们整个解放战争，又将意味着什么呢？那只能说，我们对人民犯下了滔天大罪！大家看，我们现在就站在这样严重的任务面前，我们对待自己，难道还能有其他第二个要求么？没有了！要求只能是一个，那就是：只准打好，不准打坏！”
各师相继进入阵地。纵队周赤萍政委前往大虎山观察三十师防御阵地。梁兴初带作战科长到二十八师。
二十八师担任黑山区防御，西侧是大白台子，东侧是高家店，为一长达3000米的丘陵地带。丘陵地带突出部是其主要阵地——101高地，形势险要。梁兴初登上“101”高地，未预料到竟是一座寸草不生的石头山。战士们艰难地挖着、刨着，费尽九牛二虎之力，仍是一镐一个白点。梁兴初和贺庆积师长研究决定，集中全力做好表面工事，用大量土袋、铁轨，首先修成地面火力点，然后再挖凿散兵坑，加强阵地的副防御。
22日，廖耀湘改命新一军军长潘裕昆为黑山攻击指挥官，指挥新一军和第七十一军及第二○七师第三旅，继续进攻黑山。潘建议以该军新三十师从正面即北面参加黑山之攻击，以第五十师之一部附该军的骑兵团从西北面包围黑山并向黑山以西之正安堡（位于黑山通锦州的公路上）迂回黑山，以期截断黑山守军后方的交通联络，特别加强正面与东面进攻部队的炮火支援，以轻重炮兵的集中轰击，摧毁黑山守军之抵抗。
梁兴初是员虎将。深夜11时，二十八师侦察队送来“活舌头”一名，是敌七十一军八十七师师部的通信班长，衣袋里装满送往各团的“战斗命令”。梁兴初从中了解到敌人避开黑山正面阵地，将矛头指向侧翼高家屯。高家屯因阵地难修，工事较弱。梁兴初便亲自来到二十八师指挥所。指挥所设在城北高地的一个碉堡里。
24日晨6时，4架野马式敌机，带着滚雷似的轰隆声，飞扑黑山城上空。随着凄厉刺耳的尖啸，炸弹成串地往下落，黑山城顿时被撕裂开了。与此同时，架设在张家窝棚方向的敌重炮群，也以暴雨般的炮火向高家屯一线遮头盖脑地打来。紧张、残酷的阵地争夺战，在高家屯一线激烈地进行着。国民党“党化部队”青年军二○七师第三旅，担任对高家屯冲击的主攻任务。八十四团二营在仅有一个山炮营的炮火支援下，坚守101、92、90等制高点，与敌人展开反复冲杀，顽强奋战。
敌人第一次冲锋被击退后，旋即以3个营的兵力，发起第二次猛攻。在敌人猛烈炮火轰击下，山头工事大部残破坍塌，人员伤亡较大。但是“人在阵地在”的决心，鼓舞着二营战士，他们不怕烟熏火烧、伤筋折骨，从倒塌的战壕里纷纷跃起，以突然而又密集的火力，给敌人一次比一次更惨重的杀伤。
战斗持续到11时，高地前已留下数百具敌军的尸体。敌人被激怒了，集中所有重炮，向3处阵地暴雨般地倾泻炮弹。以1个半营连续猛攻高家屯石头山。守军六连一排在表面工事全被摧毁的石头山上，以机枪、手榴弹、石块、木棍，连续击退敌人3次冲锋。当敌人发起第4次冲锋时，阵地上只剩4个人。激战至14时半，阵地终于被敌人占据。
敌人很快又聚集1个营的兵力，向四连阵地发起猛攻。此时四连弹尽粮绝，前去增援的六连两个班在途中遭到炮火轰击，大部伤亡。团指挥所遂令四连撤出阵地。四连一排有6名战士未及撤出，阵地即遭敌人突破。一排长李永发为掩护全连撤退，与敌人展开白刃格斗。他身负3处重伤，仍坚持用刺刀拼倒5个敌人，最后壮烈牺牲。
