1946年(民国三十五年)7月至9月间，在第三次国内革命战争中，人民解放军晋察冀军区和晋绥军区部队，在山西省大同和绥远省(今内蒙古自治区一部)集宁地区对国民党军的攻城打援作战。
大同为平绥(北平至归绥)、同蒲(大同至风陵渡)两铁路的交会点，是国民党军巩固华北，屏障绥宁，呼应热察，支撑太原的战略要地。守备大同及其外围的国民党军为第43军暂编第38师，东北挺进军骑兵第5、第6师及晋北挺进总队等部，共约1.9万余人。为拔除大同国民党军据点，进一步孤立绥远国民党军，求得与晋绥解放区更广泛的联成一片，晋察冀军区和晋绥军区共同组成大同前线指挥部，由晋绥军区副司令员张宗逊任司令员，晋察冀野战军副政治委员罗瑞卿任政治委员，统一指挥两军区主力和地方部队各一部共30个团的兵力攻取大同。
7月31日，大同前线指挥部以5个旅及地方武装一部向大同外围发起攻击。战至8月5日，除白马城、卧龙湾、陈家庄、沙岭子及北关、西关车站外，其余外围据点均被肃清。我军经一周准备，攻城部队于14日向大同城郊和四关发起攻击。但由于攻城兵力、火力不集中，部队又缺乏攻坚经验，进展缓慢，形成拉锯。直到9月4日，攻城部队才分别攻占了北关车站及东大街、南大庙、周家店、西关车站、晋北学院等地，进逼城下。
8月10日，蒋介石为促使傅作义增援大同，将原属第二战区阎锡山所辖的大同划归第十二战区管辖。9月3日，傅作义集中第35军3个师、暂编第3军两个师和4个骑兵纵队(师)共3万人，沿平绥路分南、中、北3路向集宁前进，企图经集宁南援大同。
我军大同前线指挥部根据上述敌情变化，决心首先消灭敌增援部队，然后转移兵力攻取大同。遂以3个旅和地方武装一部继续围困、监视大同之敌，抽调第358旅北上集宁参加打援。9月5日，敌占我卓资山。我军判断敌人可能沿铁路进犯集宁或沿公路向新堂、丰镇进犯，又增调晋察冀野战军第四纵队1个旅、第一纵队2个旅，连同第358旅，分别集结在丰镇、麦胡图地区。至此，集宁方向我军已增至25个团。
7日，敌人从卓资山东犯集宁，我军以3个团守城，主力5个旅集结在集宁以南，拟乘敌进攻集宁时突击其侧背，以丰镇之第一纵队2个旅为预备队。10日8时，国民党军暂编第11、第17师和新编第31师，在空军配合下向集宁城西、北两面阵地猛攻，解放军防守集宁各部队虽经连续反击，但未能阻住国民党军的进攻，退守城垣。国民党军先后占我卧龙山、南营房。当晚，我军主力赶到，立即夺回了卧龙山以南阵地和土城子。敌遭我反击后就地转入固守，我军遂将国民党军3个师包围于集宁城下。11日下午，我军向卧龙山，脑包山之敌发起攻击，歼灭暂编第11师大部、第17师一部共5000人，截断敌西退的道路，将新编第31师、暂编第17师大部及第11师残部压缩在集宁西南的卧龙山阵地。但我军未能对已被打乱之敌组织连续攻击，却转兵西进，求歼来援之敌第101师等部。12日，国民党援军第101师等部相继赶至，我军几度攻击，均未奏效。新编第31师等残部在乘隙重新整顿后，在飞机掩护下攻入集宁城内，与我守城部队展开巷战。解放军终因形势不利，于13日晚放弃集宁，撤出战斗。援敌继续向大同前进。16日，我军撤除对大同的包围，战役遂告结束。
点评：大同、集宁之战历时1个半月，我军歼敌1.2万人，但未能达到攻城、打援的预定目的，使张家口处于受敌东西夹击的不利形势。这一战役，对于晋察冀和晋绥军区来说，带有初战的性质。初战未能达成预定任务。在一定程度上影响了尔后战局的发展。未能达成任务的主要原因是：一，第一仗指向筑有坚强防御阵地的大同城，未能发挥我军打运动战的特长;二，对大同敌人的守备能力及傅作义部的增援均估计不足;三，在兵力使用上，未能在每个战斗中造成足够的优势;四，在集宁城下错过了歼敌良机。
