廖耀湘的遼西兵團被全殲，是東北野戰軍所取得的巨大勝利。不過，這場勝利並不是完美的，在取得這場勝利的同時，東野也有失誤，而且還是不小的失誤，這個失誤就是在營口放跑了敵五十二軍。
五十二軍是最早進入東北的國民黨軍隊之一，也是蘇聯紅軍撤離之後進駐瀋陽的部隊，這以後就一直在瀋陽附近活動，除派出一個師參加過四平戰役外，一直未打過什麼大仗，部隊的建制和裝備都保持得比較完整。遼西大戰開始時，衛立煌給五十二軍的任務是在新民地區維護廖耀湘兵團的後方。五十二軍軍長劉玉章知道衛立煌一直有從營口撤退的打算，劉玉章就主動向衛立煌提出，願意率五十二軍去打通通向營口的通道，以保證遼西兵團必要時從營口撤退。衛立煌同意了劉玉章的方案，五十二軍就在10月23日拂曉從遼陽、鞍山出發，在路上只遇到我地方武裝的少許抵抗，便輕易地在24日黃昏佔領了營口，控制了全城，還任命軍參謀長廖傳樞擔任營口市長，同時在各據點修建工事。一方面準備對付東野可能的進攻，一方面做好從海上撤退的準備。
營口是當時東北的國民黨軍隊可能外逃的唯一海上通道口，其重要性是十分明顯的。毛澤東和中央軍委在錦州戰役結束之後就曾多次指示林彪，必須派部隊佔領營口。林彪也不是不明白這一點，我們在前面曾經談到，他是派當時駐在盤山、距營口最近的獨立二師去的，還派去了總部的參謀處長蘇靜。當時獨立二師也的確切斷了敵人通向營口的通路。可是當黑山阻擊戰打開以後，林彪認為我軍在黑山、大虎山地區可以把廖耀湘兵團擋住，廖耀湘已不可能從營口逃走，所以就命令獨立二師返回，到新民附近參加側擊廖兵團。而這時，五十二軍碰巧南下營口，鑽了我軍在營口無大部隊的空子，佔領了營口。10月25日，當林彪得知五十二軍佔領營口時，圍殲廖耀湘的戰鬥正打到高潮，無法派部隊立即南下，但他還是如實向中央做了報告。毛澤東當天就在電報中嚴肅批評林彪，並做出了明確的指示：
你們事先完全不估計到敵人以營口為退路之一，在我們數電指出後，又根據五十二軍西進的不確實消息，忽視對營口的控制，致使五十二軍部隊於24日佔領營口，是一個不小的失著。……長春各獨立師現在何處？我們認為這些獨立師應迅速經鐵嶺附近兼程南進，收復營口、牛庄、海城，並以主力位於打虎山、營口之間，配合你們主力夾擊敵人。
林彪得到毛澤東的電報之後，自知問題不小，但從長春調部隊時間太慢，而且獨立師的戰鬥力也不很強，於是就命令駐在公主嶺附近監視瀋陽之敵的十二縱立即南下。十二縱司令員鍾偉不敢怠慢，立即率部隊出發。誰知鐵路已被破壞，火車無法通行，只能步行。等十二縱到達鐵嶺時，已經是10月30日了。
當圍殲廖耀湘兵團戰鬥快結束時，林彪決定抽出七縱、八縱、九縱和獨立二師迅速南下，切斷敵人從營口逃跑的退路。可是由於遼河上無橋，林彪命令遼寧軍區司令員陳奇涵架設浮橋，浮橋又不能馬上建起來，所以大部隊在渡河時花了不少時間。當行軍速度最快的九縱先頭部隊到達營口外圍的石橋子時，也是在10月30日下午。
就在這段時間，敵五十二軍在營口已經做好了從海上撤退的準備。
為了對付我軍南下的主力，五十二軍事先已在市外布防，當我軍立足未穩時就搶先向我軍進攻。10月30日晚上，我軍無法發起較大的進攻。而就在這天晚上，敵東北「剿總」從葫蘆島派來接敵五十二軍打前站的炮艦已經到達了營口，說運輸船隨後就到。於是，五十二軍有了逃生的希望，就拚命對我軍進行抵抗。10月31日，我九縱主力和獨立二師都趕到了營口，由於是急行軍，又要渡遼河，所以重武器未隨身帶來，在和敵五十二軍作戰時，不能迅速結束戰鬥。11月1日，敵五十二軍一邊抵抗我軍，一邊安排上船。由於人多船少，劉玉章命令將所有輜重拋棄，船上盡量多裝人。11月2日這天，我七縱、八縱的先頭部隊也趕到了，我九縱和獨立二師也攻入了營口，可是敵人已有1.5萬多人上船出海。其中有一條船裝了3000多人，由於裝得太重，船底觸礁，不能開動，秩序大亂，引起火災，3000多人大部分被燒死，其餘的敵人則逃往葫蘆島。
所以，我軍雖然在營口消滅了五十二軍的一萬多人，繳獲了不少軍械物資，可是畢竟讓敵人跑掉了一萬多。雖然在東北的國民黨軍隊在遼瀋決戰中僅跑掉了這一萬多人，但總給人留下了很深的遺憾。
還有一批國民黨軍隊的下落有必要在此交代一下。塔山阻擊戰之後，由於錦州已入我手，在葫蘆島由侯鏡如指揮的東進兵團已沒有向前進攻的必要，一直還在葫蘆島地區。廖耀湘兵團被殲後，杜聿明和國民黨海軍總司令桂永清就安排將這批部隊運走了。他們知道如果再不運走，葫蘆島港口封凍之後就很難再走。這批部隊包括侯鏡如的第十七兵團部、林偉儔的六十二軍、黃翔的九十二軍、王伯勛的三十九軍、闕漢騫的五十四軍、朱致一的獨立九十五師，還有剛從營口運過來的劉玉章的五十二軍。這些部隊大多已是建制不全，但都在11月上旬從海路運走，其中的六十二軍、九十二軍和獨立九十五師原來是華北的部隊，所以就運往秦皇島，歸還華北建制，其餘的到上海轉中原戰場。從此蔣介石在葫蘆島所設立的冀熱遼邊區司令部，衛立煌在葫蘆島所設立的指揮所也就不再存在。
在東北指揮打響內戰第一槍的是杜聿明，指揮撤走最後一個蔣軍士兵的也是杜聿明。