戰役期間，山東軍區廣大地方武裝進行了積極的配合：膠東、渤海軍區的部隊主動在昌邑附近截擊國民黨軍第8軍，殲其4個營，抑制了該軍的西援行動；魯中軍區部隊向膠濟線及張店（今在淄博市）、萊蕪公路廣泛開展破襲戰，炸毀鐵橋6座、摧毀碉堡13座，拔除許多據點，殲國民黨軍近4000人，保障了野戰軍在主要戰場的作戰。
為策應華東野戰軍的作戰，中共中央軍委指示晉冀魯豫野戰軍於1月下旬主動向豫魯邊界出擊，攻佔徐州以西、隴海鐵路兩側的8個縣城，牽制了原擬東調參加魯南會戰的國民黨軍第5軍、整編第85師等部，對華東戰場是一次有力的戰略配合。
及時有力的戰勤保障工作，是解放軍取得萊蕪大捷的重要因素。整個戰役期間，我參戰兵力8個縱隊（一說9個縱隊）20.5萬人，前方（隨軍）民夫17.1萬人，共37.6萬人，日耗糧食470噸（每人每天1.25公斤），保障任務相當艱巨，在依靠獨輪車和肩挑人背的運輸條件下，則需要經過嚴密組織的大量支前民夫才能完成。
山東省支前委員會動員了62萬民夫，其中常備民夫25萬、臨時民夫37萬，依靠他們晝夜不停地前送後運，直接支援萊蕪戰役。
同時，魯中地區約500萬人民（包括100萬婦女大軍）參加了各種戰勤工作，動員擔架1.6萬餘副，小車1萬餘輛。野戰軍忽南忽北，大踏步進退；部隊開到哪裡，支前隊伍就跟到哪裡。就憑著肩挑手推，馬拉驢馱，創造了以簡陋器材保障大兵團打運動戰的奇蹟。
為遲滯、破壞國民黨軍的進攻，萊蕪地區黨政軍還組織了10萬人民大破襲，連續7晝夜，將由萊蕪至章丘、新泰、博山等地的交通幹線、支線破壞殆盡。
破路隊伍實行分段包乾的責任制，做到「敵人在哪裡修，就在哪裡破；敵人修到哪裡，就破到哪裡；敵月24日），使南下國民黨軍的開進和補給發生了極大困難。其先頭部隊由和庄開萊蕪，每日前進不到10公里。王耀武指示南下兵團，糧食就地補充，彈藥由各部自行接送，道路自行修補。所屬部隊紛紛向綏署及兵站去電訴苦：共區實行」空室清野、十室十空、給養困難「開進中」無法派遣部隊接送糧彈「（轉引自《萊蕪戰役敵情資料》），王耀武只得抽調第73軍1個師及第12軍2個師維護漫長的補給線。這樣，就使本來就很分散的兵力更加分散。3個軍從北面的博山、文祖迤逶而下，沿吐絲口、萊蕪、顏庄、新泰，擺成首尾不能相顧的一字長蛇陣。人白天修，我們晚上破」（《大眾日報》，1947年2在戰役規模空前、參戰兵力多、需求量大，而且戰機稍縱即逝的情況下，山東人民群眾，在1946年冬天加強戰勤組織的基礎上，經過黨政軍民的共同努力，在有限的時間裡，把分散的大量物資集中起來並送往前線部隊，確是戰役取得勝利的重要因素。