关键的五天
在锦州攻坚战激烈进行的时候，10月15日，蒋介石又飞到沈阳，同时，将已任国民党徐州“剿总”中将副司令兼前进指挥部主任杜聿明调到沈阳。
当日，蒋介石向锦州空投了一封信，要范汉杰能坚守就坚守，不能坚守就退守锦西，并给长春的郑洞国空投了一封信，令郑洞国赶快向南突围。经过几日激战，东进兵团受阻于塔山，寥耀湘兵团到达了新兵屯地区，鉴于锦州战事已相当严重，卫立煌坚决主张，寥耀湘兵团不能再西进了，应向沈阳方向撤退。
而杜聿明认为，锦州战役之胜败，取决于范汉杰能否坚守半月，使东北野战军攻击受挫，国民党军乘机从沈阳、葫芦岛两个方向夹击，以夺回锦州。
16日夜，廖耀湘江心情很沉重，马上向卫立煌讲，要重新考虑西进兵团的行动，不能再向锦州前进了，即令七十一军停止向黑山进攻，新一军停止向芳山镇前进，原地待命，其骑兵团进到芳山镇并向南、西南方向搜索警戒新三军、新六军信结主力，准备随时行动。
这时的寥耀湘已经意识到，再依靠葫芦岛方向夹击锦州是不可能了，兵团要退回沈阳，在战术上虽然背三条大河，仍然可行，但在战略上等于自杀，所以不主张回沈阳，决心退守营口方向。对此，考虑了两个方案：一是由巨流河经辽中退营口，要经过辽河、浦河、浑河、太子河四条大河，需时间长，部队行动易暴露，一旦企图被发现，解放军可由沟帮子直出盘山达营口，或由大虎山直趋辽中。另一条是经黑山、大虎山、大洼向营口方向，距离短，不经过大的河流，可出敌不意，但道路窄狭，大兵团行动不便，特别是靠近锦州地区，敌情顾虑比较大。而要走此路，必须要占领黑山作为战略侧卫的据点，以掩护兵团主力通过大虎山，如不能占领也要猛攻，造成继续夺回锦州的假象，迷惑解放军，吸引和阻止解放军截断通路，经反复权衡，廖耀湘还是坚持从黑山向营口退守的方案。
锦州解放后，蒋介石命令驻彰武的廖耀湘兵团和驻锦西、葫芦岛的国民党政府军队南北并进，企图重占锦州。10月26日至28日，人民解放军将进至黑山、大虎山地区的廖兵团分割、包围、全歼，生俘兵团司令廖耀湘。这是人民解放军在追歼廖兵团。
16日上午，蒋介石分别见了在沈阳的各将领，并令杜聿明到新立屯进行考察。下午，蒋介石得到了锦州守军被全歼的消息后，急忙乘飞机走了，路过葫芦岛时停了一下，乘汽车到葫芦岛俱乐部，大骂阙汉骞指挥不力，丧师辱国，该枪毙，晚饭后又交代，要指挥收复锦州，便乘飞机回北平去了。
杜聿明率国防部政工局长邓文仪、国防部第二厅厅长侯腾，乘火车到达新民车站廖耀湘兵团的指挥所，又乘汽车赴新立屯视察，同廖耀湘及各军长见了面，在一起研究了西进兵团的去路问题。廖耀湘说，当前占领彰武，将东北野战军的后路截断，并给予很大打击，如果范汉杰能守住锦州，由葫芦岛、锦西协同辽西兵团向锦州攻击是可以的，但现锦州失守，此计划不能再执行了。
于是，他提出向营口撤退的意见，新一军军长潘裕昆、新三军军长龙天武等都认为，现在兵团不能再向西前进，只有撤回沈阳或向营口撤退。杜聿明主张，廖耀湘兵团主力绕过义县，迅速进至北票地区，再经锦州以西向葫芦岛方向撤退，同锦西、葫芦岛地区的国民党军会师，廖耀湘却说这样路线太长，又在解放军主力的外线行动，两头不靠，补给困难，很可能被节节截断，分割包围，且锦西国民党军被阻严重，不可能远上会师，讨论到最后也没有形成统一的方案，当晚，杜聿明、廖耀湘一同回到沈阳。第二天，廖耀湘向卫立煌汇报了他们讨论的意见，卫立煌坚决不赞同向锦州进兵，也不同意走北票的方案，对退守沈阳还是营口犹豫不定。
最后，表示同意出营口方案，又说万不得已时，可退守沈阳，但对此行动他决定不了，还要向蒋介石报告。锦州的失守，使卫立煌已感到了辽西兵团已出现了危险，但是慑于蒋介石“非攻锦州不可的”命令，又不敢下令撤退。蒋介石到北平后，又给卫立煌写了两封信：一封信内容是“据空军侦察报告，窜锦州共军大批向北票、阜新撤退。令廖耀湘兵团迅速向黑山、大虎山、锦州攻击前进。”另一封信是要卫立煌设法援助长春的郑洞国突围。这使卫立煌对下一步的行动更是左右为难，对西进兵团不敢撤回，又不想让其再前进，心里十分矛盾。
17日上午，廖耀湘回到新民的兵团团部，开始向营口撤退的准备，先后召集七十一军军长向凤武、新一军军长潘裕昆、新三军军长龙天武、新六军军长李涛，分别部署了下步的行动方案：
（一）以七十一军、二○七师三旅，先攻击黑山，以掩护兵团主力通过黑山以东地区，造成继续向锦州进攻的假象；（二）夺占黑山后，新六军、二○七师三旅、四十九军为兵团的先头部队，由新立屯出发，从大虎山直退大洼地区，并在大虎山以东和以南派出部队担任侧卫，占领要点，掩护后续部队通过，同时向营口的五十二军取得联系。
（三）新三军随四十九军后跟进，退至大洼以东地区。
（四）新一军、七十一军为兵团的后尾部队，由新一军指挥，担任兵团的后卫任务，到达大洼后，位于大洼、营口之间，为兵团行动中的预备队。
（五）廖耀湘及兵团指挥所随新六军军部行动，先到大洼，后至营口。18日，请示卫立煌行动时，卫立煌说蒋介石准备19日在北平召开会议，会后再决定，部队只好等待命令。
攻克锦州后，中央军委对加速歼灭东北的国民党军做了多方的考虑和预测，提出了下一步的作战思想和意图。17日，军委给东北野战军发报指出：下一步的行动宜打锦西、葫芦岛之守军，在进行休整15天后即行作战。先打锦西，后打葫芦岛，争取在11月完成。
但锦西、葫芦岛的守军均是国民党的嫡系，沈阳的守军很有可能增援。如果驻沈阳的国民党军离开了沈阳，这将对全局有利。
现在国民党对沈阳是守是撤，有两种意见未定，国防部正在进行着某些撤的准备。如撤回关内走陆路，解放军已攻占锦州，此路行不通了。走海路，需从营口海运，必须在11月完成，过期港口封冻，如果攻锦、葫，吸引了沈阳来援，国民党军则从海上逃走的可能性就不大了。
此时，东北野战军可先攻克锦西、葫芦岛后，以3～4个纵队入关打（天）津榆（关）线，主力回至沈阳周围，削弱沈阳守军，直至夺取之。
当时，蒋介石正部署长春守军撤退，在11月内回守沈阳，廖耀湘兵团可能北上接应，往返要两个星期左右的时间，这样为攻锦西、葫芦岛创造了条件。
如果在10天左右的时间攻克锦西，则沈阳的增援很难赶到。还有一种可能是，蒋介石、卫立煌将长春守军接出后，放弃沈阳，从陆上南撤，企图重占锦州，将主力放在津榆线上。这时东北野战军更应争取迅速攻占锦、葫、榆、滦、唐诸点，威胁平津，迫使蒋介石、卫立煌空运一部兵力增援，再回头歼灭东北国民党军主力。如果东北国民党军经营口海运增援榆、唐、津，则东北野战军亦先取锦、葫，然后再议入关作战问题。
接到军委的电报，东北野战军及时做了部署，决心采取诱敌深入的方针，吸引西进兵团进入大虎山、沟帮子、锦州之线，分散廖耀湘兵团，以便各个歼灭。锦西方向坚守阵地与国民党军保持对峙，如发现西进兵团不向锦州前进时，拟佯攻锦西，诱其大胆前进，待国民党军南下兵力分散后，抓住时机歼灭。
同时调整了部署，令五、六、十二纵队北上，准备歼灭长春突围之守军。同时令锦州方向两个冀察热辽军区独立师及十一纵队1个师向南佯动15公里，沿途准备大军粮草、房舍，虚张声势，迷惑国民党军。
正当国共双方筹划下一步行动时，17日，长春守军曾泽生率六十军起义了，整个东北战场的形势发生了急剧的变化。18日，蒋介石又飞至沈阳，召集卫立煌、杜聿明、赵家骧等开会，蒋介石说：“据连日空军侦察，共军大批向北票、阜新撤退，我料定共军不会守锦州，现锦州已没有什么共军”，坚持要西进兵团、东进兵团协同，一举收复锦州。东北“剿总”参谋长赵家骧说：现在共军兵力是我军近两倍，又无后顾之忧，可以集中兵力同我作战，而我军既要保卫沈阳，又要收复锦州，南北分进，既不能合击，又有被各个击破之虞，所以继续向锦州进攻值得考虑。
蒋介石听了极不高兴，说：“我们有空军优势，炮兵优势，为什么不能打？”会上两种意见相持不下，当日，蒋介石没作硬性决定，又飞回北平。19日14时，蒋介石在北平东城圆恩寺行邸召开会议，卫立煌、傅作义、杜聿明参加，卫立煌坚持要集中兵力守沈阳，而蒋介石则要收复锦州，杜聿明同意卫立煌的意见，傅作义则讲，此役关系国家大事，要好好考虑考虑。蒋介石见没人赞同自己的意见，便拍桌子大骂了一顿卫立煌，举起拳头说：
“马歇尔害了我们的国家，原来在抗战胜利后，我决定，军队进到锦州后，再不向前推进，可马歇尔一定要接收东北，把所有的精锐部队都调到东北。
现在弄得连守南京的部队也没有了，真害死人！”
这里道出了蒋介石一定要收复锦州的重要原因。此时，杜聿明又提出了两个方案：一是有计划地迅速从营口撤退；二是以营口为后方，主力转向大虎山、黑山攻击，如果攻击成功，进而收复锦州。攻击不成，即逐次抵抗并迅速向营口撤退，并先以第五十二军占领营口，掩护撤退。结果，蒋介石同意了第二个方案。
第二天，蒋介石又找杜聿明说：锦州是我们的生命线。我这次来时，已经同美国顾问团商量好，只要我们保全锦州，美国就可以大量援助我们。现在应研究如何把锦州夺回，将沈阳的主力移到锦州，保全锦州，我们以后一切都有办法，这也再一次表露了蒋介石要收复锦州的真实意图。
20日午后，蒋介石再次在北平召开会议，宣布杜聿明任东北“剿总”副总司令兼冀热辽边区司令官，驻葫芦岛，又令廖耀湘以营口为后方，全力攻锦州。下午，杜聿明、卫立煌乘飞机回沈阳，在飞机上卫立煌很不高兴，说：“从今年春起，蒋就三令五申要打通沈锦铁路，将主力移到锦州，我一直顶着。蒋几次来沈阳都不顾大家反对，不分清红皂白地骂人。我不同意，就不参加意见，也不执行他的命令。”18时，卫立煌在沈阳家中，召集杜聿明、赵家骧、五十二军军长刘玉章开会，杜聿明传达了蒋介石的口头命令：
（一）廖耀湘以全力攻锦州，同时葫芦岛、锦西部队亦向锦州攻击。
（二）廖耀湘兵团除现有兵力外，再增第六军二○七师沿北宁路向黑山、大虎山之攻击前进，并确保营口后方交通补给线。如黑山之守军被击退，即向锦州攻击前进，协助葫、锦（西）部队收复锦州。如黑山、大虎山方向顽强抵抗，并有增援迹象，即向营口逐次抵抗撤退。
（三）在廖耀湘兵团向黑山、锦州攻击的同时，第五十二军先占领营口，巩固海运补给基地，并与廖耀湘兵团联系。
（四）第八兵团周福成指挥第五十三军及其他部队守沈阳。会上大家一致感到，守住东北的可能性不大了，到头来蒋介石的指挥是步步失策，同声慨叹“不知老头子为什么一定要放弃东北！”，对夺取锦州及守住沈阳都丧失了信心。
至此，国民党军对东北作战才算有了一个完整的说法，从锦州解放到国民党军正式定下行动决心，用了5天的时间，由于国民党军内部思想的不统一，丧失了最宝贵的战机，使东北国民党军全线陷入了被动的境地。
对于东北战局的发展变化，军委早有预料。18日，电示东总并告东北局：“我们所最担心的是沈敌从营口撤退向华中增援”。东总及时做了部署，同时密切注视着国民党军西进兵团的动向。17日，新一军、七十一军占领新立屯。18日，进至新立屯南。19日，东总向中央军委报告：估计彰武、新立屯之守军，有可能在现地不动，等整八军到锦西后再南北配合向锦州前进，沈阳之国民党军则向营口撤退。但亦有另一可能，即：现在彰武、新立屯地区之国民党军撤回新民、沈阳，利用辽河阻隔我军，全部向营口撤退，我们建议：如沈阳之国民党军继续向锦州前进时，则等其再前进一步后，向其进攻；如国民党军不再前进，有向沈阳或营口撤退的象征时，则迅速包围彰武、新立屯，将两处守军全部歼灭，阻止其退回沈阳或向营口撤退。
当日，中央军委回电同意，指出：
沈阳国民党军似已决心撤退，退营口的可能性很大，须用全力抓住，暂时不打锦西、葫芦岛，在歼灭沈阳守军以前，锦、葫应由攻击目标改为箝制目标。
20日，中央军委进一步指示：
“关于立即准备不失时机歼灭廖耀湘兵团五个军的方针，我们和你们意见完全一致，业已电告。”并提出下列意见供考虑：原对锦、葫防御之两个纵队及3个独立师仍不动，并不再增加兵力，以一、二、三、五、六、七、八、九、十共9个纵队27个师全部，分割包围西进兵团5个军，以7个师位于营口以北断国民党军退路，对此，要立即召集一次干部会议，进行新战役的作战动员。同日，东野向各纵队发出围歼廖耀湘兵团的部署，并报军委，决心以各个击破的方法，首先歼灭新立屯、彰武地区之廖耀湘5个军（欠3个师），以一部仍在塔山阵地，阻击锦西之国民党军，然后继续歼灭沈阳周围之国民党军。此次大战的关键，是否能截断新立屯、彰武西进兵团的退路，如退路截断，亦将沈阳之援军拖住了，各部行动如下：
（一）十纵队于20日黄昏出发，21日拂晓前到达黑山县以北头道（黑山胡家镇南）一带隐蔽，如新立屯之国民党军不动，则该纵亦不动，如前进，该纵应向黑山、大虎山撤退。如发现国民党军有撤退迹象，立即出发，插至新立屯以东之小梁山、高台子之线，截断新立屯之国民党军东去的退路。
（二）一纵队三师20日黄昏自沟帮子出发，21日拂晓前进至大虎山西南之大王家窝棚、蛇山子宿营。
（三）五纵队于20日黄昏出发，秘密移至广裕泉（阜新县务欢池南）西南之蓝纪麻庙、二郎庙、五家子等地隐蔽，国民党军进则进，停亦停。如发现撤退征候，迅速插至新立屯以北，将新六军退路截断。
（四）八、一、三纵队于20日黄昏秘密出发北进（须在21日拂晓前宿营，以免被飞机发现）。八纵队在三段（今凌海市东花乡）过大凌河，向沟帮子、大虎山前进。三纵队向间阳一带前进，一纵队在八纵队后跟进，向沟帮子、大虎山前进。各纵队宿营地点自定，但出发与宿营时，均以不被飞机发现为原则。
（五）六纵队十七师，于20日黄昏后出发，经义县、清河门向白土厂边门前进，宿营地点自定，但以不被飞机发现为原则。
（六）二、七、九纵队、炮兵纵队于21日再向东北方向前进，以免与前面部队拥挤。
（七）辽南独立二师以4天行程赶到营口布防，进行海、陆两方面的防御，东总派一个重炮营配属该师，并归参谋处长苏静统一指挥。