一九四五年九月十七日，我冀中縱隊剛組成，就接到中央關於晉察冀和晉綏兩區部隊集中於張家口一帶準備打擊來犯之敵的命令。由於形勢發展迅速，任務急迫，部隊未及整理，未及訓練，即告別了冀中老解放區，在冀中人民的熱情歡送下，越過平漢線，經由滿城，易縣、淶源、西合營、化稍營、宣化，十月初進到了張家口附近的沙城地區待命。
從整個晉察冀野戰軍來看，冀察縱隊和冀晉縱隊中抗日時期組建的老部隊較多，基礎較強，而我們冀中縱隊基礎較弱，絕大部分是以長時期在冀中平原分散作戰的地區隊為基礎，編入了大量的縣、區游擊隊。這些部隊雖具有靈活機動打游擊的特色，但是缺乏大兵團協同作戰的經驗，特別是缺乏攻堅戰的經驗。雖然我們在一九四五年春曾組織過訓練團，有了一些骨幹團，但在很短時間內擴大隊伍，骨幹力量就顯得太不足了。整編後，我們在進軍前和進軍途中，有的部隊才脫下游擊隊時所穿的雜色便衣，換上了軍裝，補充了一些輕重機槍和迫擊炮，調整了步槍的口徑，增強了火力，初步改變了面貌。
部隊整編後不久，我們就接受千里進軍的任務。大部分子弟兵是有一定覺悟基礎的。他們為蔣介石挑動內戰的罪惡行徑所激怒，邊行軍邊激憤地唱道：「誰種的莊稼誰收割，誰種的果木誰得果，我們流血抗戰八年多，勝利的果實誰也不能奪！」表達了大家保衛勝利果實的堅定信心和決心。可是，抗戰時期曾有一支歌子唱道：「打敗鬼子回老家！」這時，鬼子打敗了，抗戰勝利了，本想可以回家安居樂業，而蔣介石卻挑起內戰，回不了家了，因而不少人產生了思念家鄉的思想；同時，過去部隊都在冀中地區活動，現在要到張家口，要到綏遠，要出關出塞，地域觀念就來了；加之冀中是平原地區，往西往北要走山路，怕爬山怕吃苦的思想也產生了。
針對部隊這種思想情況，我們在進軍途中，便邊走邊教育，邊走邊整頓思想、作風，通過群眾自我教育的方式，批判家庭、地域觀念和游擊習氣，樹立不怕遠征、不怕進山、不怕吃苦的思想，同時通過調整組織，培養充實骨幹，建立各種制度，使部隊逐漸鞏固起來。
我冀中縱隊（欠第十二旅）由冀中經過千里跋涉，於十月初進到張家口附近待命。這時，集結在這一地區的參戰部隊共十四個旅、三十一個團，計五萬三千餘人。而國民黨傅作義部總兵力共九萬七千餘人，其中集結於集寧、卓資山、豐鎮地區的傅部主力約四萬七千人，其餘主力則集結於平綏鐵路沿線，以騎兵部隊配置外圍以求機動。
根據軍委指示，這次綏遠戰役由晉察冀軍區聶榮臻司令員和晉綏軍區賀龍司令員統一指揮。十月十二日，我冀中縱隊奉命由張家口乘火車運送到柴溝堡，爾後集結於新平堡。在軍區統一部署下，十月十八日晨，我縱隊以奔襲手段向張皋鎮、三水嶺的敵人攻擊。張皋鎮敵新編騎兵第四師和三水嶺敵暫編騎兵第六師先機後退，十九日我佔領張皋鎮和三水嶺。這時，冀察縱隊包圍隆盛庄，我縱隊即以主力直插隆盛庄北面和西北面，以配合冀察縱隊殲滅隆盛庄之敵；並以第十三旅第三十九團協同攻擊隆盛庄。二十日中午，冀察縱隊殲敵新編第三十一師第九十一團一個營和新編騎兵第四師一個連，敵主力突圍西竄，我第三十九團二營於保庄截殲敵一部，余敵向紅沙壩方向逃竄。
接著，我縱隊繼續向官村方向發展進攻，並切斷豐鎮北退之敵。十月二十一日，我縱隊佔領官村，敵第六十七軍新編第二十六師西逃，我跟蹤追擊，當日進佔禮拜寺和蘇集車站。二十二日，我縱隊再進佔老平地泉、蘇集一線，逼近集寧。冀晉縱隊這時也佔領豐鎮及大同以北的孤山、孤店；晉綏軍區部隊佔領了涼城、新堂、天成村和七大頃、段家村，各殲敵一部。
這時，敵人在我軍突然猛烈攻擊下，全線向西撤退，集寧只有敵第三十五軍軍部及第一零一師，卓資山有敵第六十七軍軍部及新編第二十六師。據此，指揮部決定晉綏軍區部隊攻擊卓資山之敵，並截斷敵人西退道路；以晉察冀軍區的冀察、冀中兩縱隊攻殲集寧守敵。
集寧守敵為掩護其主力西撤，以其第一零一師在炮火掩護下，向集寧西南的享美庄、翟家村、卜魯圖反撲。第十一旅及第三十一團將敵擊退。接著，我縱以第十三旅向仍據守腦包山之敵第一零一師一個團攻擊。在我第三十七、第三十九團並肩猛烈攻擊下，敵被擊潰，向西北逃竄，我乘勝追擊，並佔領三岔口。但這時兄弟縱隊趕不及進佔十八台，敵第三十五軍軍部及第一零一師便趁機乘夜暗繞三岔口以北經十八台西退綏遠。二十四日七時，我縱隊佔領集寧城。二十五日，晉綏軍區部隊在卓資山圍殲敵第六十七軍新編第二十六師，並擊潰敵新編第三十二師兩個團，攻佔卓資山。敵懾於被殲，採取迅速收縮手段，其主力於十月二十六、二十七日由三道營、旗下營全線向歸綏撤退。初戰的勝利，給我冀中縱隊指戰員很大的鼓舞，部隊得到鍛煉，士氣更高。
我兩區部隊乘勝西進，勇猛跟蹤追擊，逼近歸綏近郊，並於十月三十、三十一日以冀察縱隊沿大青山南麓，從北面繞西北面；晉綏部隊從南面繞西南；我縱隊由集寧車運至陶卜齊後，從東面和東南面完成對歸綏的包圍。接著，晉綏軍區以獨立第一旅、騎兵旅及冀察縱隊騎兵第二團沿平綏路向西推進，並於十一月八日包圍了包頭。
歸綏為綏遠省省會，分新舊兩城，舊城稱歸化城，新城稱綏遠城。新城有城垣高十二米，比較堅固；舊城為工商業區。敵以暫編第三軍分守兩城，以第三十五軍、新編騎兵第四師控制新舊城間為預備隊，各騎兵縱隊守備外圍。當我軍完成對歸綏敵人的合圍之後，即積極準備攻城。而敵軍則集中兵力連續向我反撲，以圖消耗我軍主力於外圍，破壞我攻城計畫。從十一月二日至十二日，敵先後以二至三個師的兵力向孔家營子、後八里庄和紅山口、壩口子的晉綏部隊和冀察縱隊陣地連續進行了五次比較大的反撲，但均被擊潰，傷亡三千餘人。在十一月七日，敵集中約兩個團的兵力向城東我第十一旅的陣地反擊，我縱隊以第十一旅正面抗擊，以第十三旅從側翼出擊，將敵擊潰，殲敵一部。
敵人連續反撲受挫並付出巨大傷亡之後，轉為憑堅據守。歸綏守敵有兩個軍六個師，又從重慶空運一個重迫擊炮團增援，實有兵力二萬四千餘人，糧彈也有一定數量的儲備，而且城高工事堅固；我軍當時兵力不佔絕對優勢，技術裝備尚差，缺乏攻堅經驗；而又未能以彈性包圍，引敵主力外出，殲於城外，因之迅速政占歸綏不易成功。為此，指揮部將攻城計畫改為圍困，首先集中晉綏軍區主力加強冀晉縱隊第三旅，攻取包頭，以孤立歸綏，并力求引敵西援，爭取於運動中殲其一部，爾後再攻歸綏城。
在圍困歸綏城期間，我冀中縱隊積極尋殲小股敵人。十一月十日，第三十九團第二營于帥家營子地區，伏擊殲滅外出搶糧的敵特務營一個整連。十二日，敵騎兵第二旅在歸綏以南的沙爾沁附近騷擾我軍側後，我縱隊發揮善於奔襲的特點，令第十三旅第三十七團及第三十九團的兩個營，以奔襲手段殲滅該敵。當我進到沙爾沁時，敵人已向西南方向逃竄，我部即跟蹤追擊，在忽洞兔、雌拉氣地區抓住敵人，激戰一晝夜，殲敵騎兵第二旅旅部及其第三團全部、第一團大部，俘獲敵人、槍、馬各六百餘。
我晉綏軍區部隊數次攻擊包頭未克，而敵增援又至，歸綏也不易攻擊，時處塞外嚴寒，補給亦不便，再堅持下去對我不利，指揮部即於十二月十四日下令撤圍歸綏。我冀中縱隊先徒步經涼城、豐鎮轉至陽高地區，爾後火車輸送至沙城、下花園、懷來地區休整。
綏遠戰役歷時兩個月，殲敵一萬二千餘人，收復了綏東、綏南廣大地區，粉碎了敵人進攻張家口、奪取察綏兩省的企圖，割斷綏遠、山西敵人的聯繫，保衛了以張家口為中心的戰略基地，對配合我們黨與國民黨的談判、爭取全國的和平局面，起了一定的作用。
在綏遠戰役期間，我冀中縱隊第十二旅獨立作戰，解放了察南重鎮一蔚縣、廣靈和暖泉鎮，也取得很大勝利。
蔚縣、廣靈和暖泉是當時察南解放區殘存的日、偽軍據點。守敵是日寇豢養的偽軍，曾長期為敵效力，殘酷壓榨人民，破壞抗戰；日寇投降後，又為國民黨收編，繼續與人民為敵，燒殺搶掠，無惡不作，為當地群眾所切齒痛恨。
蔚縣是察哈爾省南部一座聞名的古城，城高十二米，寬三米多，城外有護城河，寬近七米，水深一米；各城門都有城樓，城中心的鐘鼓樓可俯瞰全城。東半城是慣匪胡錫侯部，西半城是蔚縣保安隊宗漢臣部及反動會道門武裝大刀會等據守，共計二千餘人。廣靈城的城牆也較堅固，城門及城四角有大型堡壘，城中心有鐘鼓樓一座及核心環形防禦工事，守敵是廣靈保安隊及大刀會一千餘人。暖泉是蔚縣的重鎮，位於蔚縣、廣靈之間，有高約六米、寬約三米的圍牆，守敵是縣保安隊一個大隊及大刀會等反動武裝的六百多人。