刘伯承、邓小平决定：为乘胜扩大战果，进行第四步作战，向安阳地区国民党军发起进攻。首先歼灭安阳县城外围各据点之国民党军，之后相机夺取安阳县城。具体兵力部署如下： （1） 第2纵队、第3纵队为北集团，进攻芦家湾、李家庄、三官庙、袁家庄、魏家庄、安阳城北关、面粉公司、小屯、教民屯、柴库线 （含） 以北地区之国民党军，重点破坏机场，消灭洹河以北整40师及地方团队。 （2） 第1纵队为南集团，攻击芦家湾、三官庙、魏家庄线 （不含） 以南，安 阳 城 南 关、七 里店、上 毛 仪 涧（含） 以东地区国民党军，着重消灭地方团队。 （3） 太行军区部队为西集团，歼灭北集团右翼以南，南集团左翼以西地区国民党军。 （4） 第6纵队为总预备队 ，位于 曲 沟 东 南、汤阴 西 北 地 区 待机。攻城战斗的部署，视战况发展另行确定。

    1947年5月9日，晋冀鲁豫野战军对安阳外围据点发起攻击。截至5月25日，经16天激战，攻克据点多处，歼灭国民党军整40师2个团和地方团队一部共7000余人。

    但是，安阳县城工事坚固，短时间难以攻取。王仲廉所部惧怕在运动中被歼，不敢北上增援，使晋冀鲁豫野战军没有围城打援的机会。于是，刘伯承、邓小平决定停攻安阳，改以太行军区、冀南军区地方部队围困安阳之敌，野战军主力转入休整。至此，豫北攻势第四阶段作战结束。

    豫北攻势历时两个月，晋冀鲁豫野战军主力在地方部队配合下，共歼国民党军约4.1万人。豫北攻势作战解放的地区南自原武县、封丘县，北至安阳县以北、内黄县楚旺镇，东自濮阳县，西至淇县，长150余公里、宽100余公里。晋冀鲁豫野战军控制平汉铁路150余公里，缴获了大批粮食和军用物资。通过豫北攻势，迫使国民党军王仲廉、孙震等部退缩至安阳县、汲县、新乡县等少数孤立据点内，晋冀鲁豫野战军则完全掌握了战场主动权。