敌与延安之敌的联系，创造了围攻清涧的有利条件。清涧城位于延安、绥德之间九里山以南，是北上绥德、榆林，南下延安、西安的交通要冲。清涧河夹城东西，在城南汇合向东南流。城西的笔架山与城东北部的制高点隔河相望，构成东、西屏障，地形险要。廖昂军侵占清涧后，在城周大修碉堡，以交通壕相连，并设置大量障碍物，企图凭险固守。
10月3日，彭德怀召开西北野战军前委会，研究攻打清涧的部署。他认为收复清涧是收复瓦窑堡和绥德，巩固后方，夺取榆林，向关中进军的关键。由于清涧的地理位置，我攻清涧，敌必来援。会议决定以第一、第二纵队坚决夺取清涧，新四旅、教导旅分别阻击南、北来援之敌。10月4日完成对清涧的包围。彭德怀根据清涧守敌纵深配备、并有相当强的工事，野战军则缺乏攻坚火器和攻坚经验的情况，向部队发出作战指示：必须准备数日的连续战斗，要不怕疲劳，发扬高度英勇顽强的战斗精神；在战术上，攻击每一据点事先要有充分准备，隐蔽运动，突然攻击与短促火力相结合，集中优势兵力、火力突破一点，割裂敌人阵地，各个包围歼灭。各兵团必须协同动作，先打弱敌，后打强敌，争取在敌人援兵到达之前歼灭守敌。攻城部队按照彭德怀的指令，于10月6日黄昏同时发起冲击，至7日攻克外围据点10余处。
清涧城的整编七十六师师长廖昂，一日数电向胡宗南求援。10月8日，刘裁率5个半旅的兵力，由延安出动增援清涧。9日，敌援军到永坪，即清涧仅一日行程。而野战军进攻部队尚未肃清清涧的外围据点，尤其是可以瞰制全城的城西险要高地笔架山尚在敌手，对攻城部队构成很大威胁。
笔架山，当地老百姓称它“耙子山”，周围是数丈高的陡崖峭壁。加上廖军多次进行人工切削，攀登极为困难。担任攻击的三五八旅由于炮火不足，加上开始时选择目标不准确，因而连续数次攻击均未能占领。如不及时拿下这个屏障县城的山峰，必将影响逼城夺取清涧的战斗。彭德怀打电话给纵队副司令员贺炳炎说：你要赶快给我拿下耙子山”。贺炳炎强调攻击部队伤亡大，有困难。两人在电话里顶了起来。彭德怀的作风是果断，雷厉风行，在下决心前欢迎人家提意见，下了决心作出部署后，就要坚决执行，但给下面一定的机动处置权。这时他压下火气，立即带了副参谋长王政柱和几个参谋、警卫人员，直奔二五八旅指挥所，同旅长黄新廷、政委余秋里等，到攻打笔架山的前沿阵地，观察地形和敌军火力点分布。
彭德怀站在一条横向的堑壕里观察。这里常遭受敌人火力袭击，机枪可以打到。余秋里说：“彭总，这里危险，快换个地方吧！”彭德怀说：“你们经常在这里观察都不怕，我怕什么！”黄新廷、余秋里见时间长了要出危险，只得上前把他硬架了下来。刚离开，一梭子弹就打在刚才站的位置上。彭德怀风趣地说：“看来任务没完成，马克思不要我。”
从前沿回来，彭德怀和三五八旅领导一起，重新调整部署，集中组织了攻击火力，于10日上午一举拿下了笔架山，全部肃清了清涧的外围据点。
当天，彭德怀根据中央军委指示和刘裁援军前进速度，调教导旅主力协同新四旅坚决抗击敌之增援部队。同时命令攻城部队做好准备，在10日晚上发动总攻，争取11日拂晓前解决战斗。他说：“绝不能功亏一匮！要在敌援军到达前攻下清涧，活捉廖昂。”
当晚，攻城部队连续炸开城东门和北门，部队同敌人展开激烈的巷战。11日晨，全歼守敌整编第七十六师师部及二十四旅主力，俘敌中将师长廖昂、旅长张新。刘裁所率领的援军，在野战军阻援部队顽强抗击下，这时还在20公里外，对整编七十六师被歼束手无策。胡宗南军因连续被歼，绥德、瓦窑堡方面更加孤立。刘裁率领的援军害怕遭到围歼，连清涧城也没敢进，急忙把守备绥德、瓦窑堡的部队接应出来，一同撤回延安。延（延长、延川）清（涧）战役共歼敌8000余人，收复了绥德、子长、延川、延长等城及延安东北广大地区。
廖昂是个反共老手，本是彭德怀的手下败将。1936年11月，彭德怀在红军西征中指挥山城堡战役，全歼廖昂旅，廖昂落荒而逃，仅以身免。现在廖昂升了官，当上中将师长，但打仗的本事却没多大长进，又遇上彭德怀，这次没能逃脱当俘虏的命运。廖昂被俘后，提心吊胆，睡不着觉。彭德怀找他谈话，他埋怨胡宗南指挥不当，说：“清涧工事虽多而坚固，但胡宗南竟拿我一个整编师部和一个旅部来守据点，简直是和我开玩笑。”彭德怀说：“你们的失败主要并非指挥问题，而是由于你们进行的是反人民战争，士兵厌战，人民反对你们。”谈话后，彭德怀留廖昂吃饭。警卫员端来一盆面条，廖昂惊讶地说：“副总司令太艰苦了。早就听说彭副总司令生活简朴，万万想不到你就吃这样的饭，名不虚传！名不虚传！”彭德怀沉下脸，说：“这样的饭不好吗？中国老百姓吃不上这样的饭有的是。我彭德怀吃这样的饭已经是享受了。你们这些达官显贵看到这样的饭大惊小怪，觉得难以下咽，正说明国民党腐朽透顶，注定要被人民打倒。”谈话后廖昂连声赞叹解放军，称彭德怀为英明的将领。
延清战役前后，野战军在外线作战的两个纵队，在土震、王世泰指挥下，于9月下旬至10月下旬进行了黄龙战役。南北两军相互策应，内线反攻与外线作战密切配合。黄龙战役歼敌3000余人，一度解放了黄龙（石堡人白水、韩城、宜川等县，俘宜川守敌中将指挥官许用修，打开了开辟黄龙新区的局面。随后，第四纵队撤至固临地区，第二纵队由宜川东的屹针滩东渡黄河休整待机。
10月11日，中央军委向各军区、各野战军通报关于西北战场的情况和作战经验：西北我军在彭副总司令指挥之下，全军共计4万余人。边区人口150万，三分之一左右沦于敌占。本年荒旱，近数月粮食极端困难。7个月作战，未补解放区新兵，补的都是俘虏，即俘即补。7个月中没有作过一次超过两星期的正式整训，绝大部分时间都在行军作战中。然而，我军战斗意志极其坚强，士气极其高涨，装备火力大大增强。利用边区地方广大人民拥护，7个月内击破了胡宗南中央系步骑24个旅及杂牌10个旅的攻势，被我歼灭及受歼灭性打击者达11个旅，加上敌人拖疲饿瘦，使我转入了反攻。望各首长转知所属，加以研究，建立一切从打胜仗中解决问题的思想，争取大反攻胜利。毛泽东写的这个军委通报，是对半年多来西北解放战争的评价和精辟总结。
延清战役前夕，中央军委调一纵队张宗逊任西北野战军副司令员。同时，甘泗淇到野战军政治部接替徐立清任主任。
第五节 新式整军
从1947年11月下旬至1948年2月上旬，西北野战军在彭德怀和前委的领导下，利用冬季战斗间隙，在清涧、绥德、米脂、靖边地区（第二纵队在山西曲沃地区），进行冬季整训。在整训中放手发动群众，发扬解放军政治、军事、经济三大民主，同中国共产党正在进行着的整党运动、土改运动相结合，开展以“诉苦”和“三查”（查阶级、查思想、查斗志）为主要内容的群众运动。从撤出延安以来，西北野战军经过9个月作战，部队得到了扩大和锻炼。但也出现了一些新问题：新成分不断增加，特别是补充了大批解放战士（俘虏兵）。有的连队达80％，平均在70％左右。加上在严酷的战争环境中，战斗频繁，政治思想教育跟不上，党的工作较弱，不少解放战士阶级界限模糊，不知为谁当兵，为谁打仗，存在“吃谁家的粮就当谁家的兵” 的雇佣思想，情绪极不稳定。在部队的物资供应极端困难的情况下，少数人怕艰苦，违反群众纪律的现象不断发生。个别干部骄傲自满，斗志不强，厌倦战争，贪生怕死，“造假情况，打滑头仗，阳奉阴违，不负责任”，不能坚决完成战斗任务。上述情况在1947年10月至11月间第二次攻打榆林时集中的暴露出来，严重影响部队战斗力的发挥。
当时解放区正进行轰轰烈烈的消灭封建剥削的土改运动。农民的翻身解放与诉苦斗争激励着部队的指战员。这对解决存在的问题是非常有利的。
11月27日，彭德怀和张宗逊向中央军委报告：部队需要有一时期训练。需要普遍深入诉苦运动与土改教育，提高阶级觉悟，增强团结，排除某些人对俘虏兵的恐惧心理。29日，彭德怀召开一、三、六纵队旅长、政委以上干部会，安排了整训计划。要求进行民主检查，“表扬优点，揭发缺点，总结过去，策划将来”。通过整训，扩大党的组织。他强调“工作重点在连队，旅、团、营干部要深入连队，尤其深入支部。健全支部生活，发挥支部的积极性”。反对过去只有政治工作人员做政治工作，而没有发动全体指挥员做政治工作的非群众路线的方式。
冬季整训开始就从土改教育入手，发动士兵诉苦，开展诉苦运动，提高阶级觉悟。解放军大多数指战员都是穷苦农民出身，亲身遭受过地主与富农、国民党政权及其军队给予的各种痛苦。有的家里卖儿鬻女，逃荒要饭，家破人亡；有的几辈子当牛做马，到头来房无一间，地无一垅，衣不蔽体，食不果腹。他们都有一本血泪帐。经过诉苦，挖穷根，算剥削帐，再从大量典型事例中，归纳出问题一层层深入讨论，搞清楚阶级剥削、阶级压迫是怎么回事，反动统治阶级代表谁的利益，劳动人民的共同敌人是谁，天下穷人为啥是一家，等等。讨论具体深入，有情有理，生动实际，紧扣人们心弦。广大指战员通过诉苦这个深刻而实际的阶级教育，把苦变成恨，把个人仇恨变为阶级仇恨，知道