日寇无条件投降后，韩先楚奉命率领抗日军政大学学员一大队到达东北，1946年2月，他被任命为东北民主联军南满第4纵队副司令员。在东北，韩先楚的军事才能得到充分展示。

    1946年2月，国民党军为抢占东北胜利果实，开始向东北腹地的东北民主联军发起大规模进攻。5月19日，东北国民党军夺占四平后，以主力继续向长春、永吉（今属吉林）等地进攻。东北民主联军总部为牵制国民党军兵力，迟滞其向北满的进攻，决心以辽东军区部队攻击鞍山、海城，并相机歼敌一部。中央军委电令我辽东部队选几个城市打一打，以牵制向北满进攻之敌。

    当时正值我军进攻沙岭子受挫，有人建议说，此战应该派个把师到沈阳附近放几枪就回来。韩先楚领会了党中央电令精神，主动请战，建议选择驻守鞍山、海城的敌184师为攻击目标，发起鞍海战役。

    5月24日拂晓，在韩先楚亲自指挥下，我4纵主力很快肃清鞍山外围之敌，在进攻市区的战斗中，韩先楚指挥各师采取大胆穿插、迂回的战术迅速占领了国民党鞍山市公署大楼，全歼鞍山守敌。

    紧接着，我4纵南下连克营口、大石桥，直逼海城，经过一天一夜的激战，突入海城东门，以军事打击和政治攻势相配合，迫使海城守敌第184师师部及552团在师长潘朔端率领下宣布起义，开创了东北国民党军战场起义的先例。

    在与潘朔端谈判中，是要潘朔端放下武器投降还是带着武器起义的问题上，他当机立断，说服了周围的同志，决定接受潘带着武器起义的要求；一面要潘朔端给其驻守大石桥的一个团下令起义，一面又采取了防止该团违令顽抗脱逃的军事打击部署。敌550团在弃守逃跑时，也被我军追击消灭。国民党军被迫急从进攻北满的部队中抽调4个师南援。辽东军区鉴于战役目的已达成，遂指挥各部队于4日撤出战斗。

    是役，辽东军区部队共毙伤俘国民党军3300余人，争取其2700余人起义，在东北战场首创了以军事打击与政治攻势相结合歼国民党军1个师的战例。为此，中共中央和毛泽东专门发电表扬鞍海战役打得好。

    1946年10月，韩先楚又参与指挥了新开岭战役。战役前夕，由于发现敌人兵力增加，第4纵队部分领导对打与不打一时决心难下。这时，韩先楚率纵队第10师从200里外日夜兼程赶回，力主下定战役决心。

    战役中，在我屡攻不下、敌我形成僵局之时，有的领导干部已经认为取胜无望，打算撤出战斗。这时，韩先楚鼓励大家说：“现在我们艰苦，敌人比我们还要艰苦!”他看出了敌人的要害，向指挥部建议：把纵队的各种火炮统一组织起来，用榴弹炮与迫击炮射击山后的敌预备队，用野炮和山炮压制山头上敌堡的火力，支援配合步兵突击队强攻。

    经过半天决战，胜利结束战斗，全歼国民党号称“千里驹”的第25师,总计歼敌8000人，俘国军少将师长李正宜以下5000人，缴获步枪、轻重机关枪、战防枪、冲锋枪、短枪共2887支，山炮、战防炮、机关炮、速射炮117门，汽车3辆、装甲车4辆，电台13部，各种弹药100余万发。

    这次战役在东北战场首创在一次战役中全歼国民党军一个精锐师的战绩，保障了辽东党政军民战略转移，夺得了我军四保临江的准备时间，因而得到中央军委、东北民主联军总部、辽东军区的嘉奖，毛泽东亲自起草中央军委嘉奖电报。