攻取宿县，切断津浦线，完成对徐州之敌的战略包围，前线指挥员与最高统帅部不谋而合。
宿县是津浦路上徐州至蚌埠间的重镇，国民党军补给基地，而且又有重兵守备。打宿县是要有胆识、有勇气的。自10月下旬的电报来往中，毛泽东与刘、陈、邓、粟等多次就在徐蚌段歼敌的设想进行磋商。
早在淮海战役准备阶段，毛泽东就盯住了津浦线。10月22日，毛泽东在给饶漱石、粟裕、谭震林并告陈毅、邓小平的电报中指出：“我们预计是以一部留在郑州、淮阳之线，以主力于邱李两兵团大量东援之际，举行徐蚌作战，相机攻取宿县、蚌埠，坚决彻底干净全部地破毁津浦路，使敌交通断绝，陷刘峙全军于孤立地位……对于保证淮海战役取得大胜，将有极大作用。”
正在指挥中野主力攻取郑州的邓小平、陈毅当即回电，表示“完全同意华野直出徐蚌，牵制孙刘，协同华野作战”。
10天之后，陈、邓二人率领中野将士越黄泛区东进的时候，又在吉普车上反复商量。宿营后，邓小平以陈、邓名义草拟电文上报军委，又提出三个新方案。其第二方案为：如邱清泉已缩徐州，刘汝明在杨山、黄口，孙元良在宿县南北，我则以“以3 、广两纵及赵健民部割断徐州与刘汝明联系，并积极由西向南攻击徐州”，“我以一个纵队以上兵力攻占宿县、徐州中间地区，并由南向北攻击徐州”，“主力位于铁路西侧，吸引孙兵团北援所部歼灭之”。
果然不出陈毅、邓小平所料，第二天即11月3 日，孙元良兵团到宿县，刘汝明兵团放弃商丘，邱清泉兵团亦移至徐州附近。
这一天，刘伯承在豫西召集中野部分高级将领分析敌情。面对战场上形势的急剧演变，刘伯承拿着铅笔，一边轻轻敲打着墙上的地图，一边阐述他对徐州战场前途的估计。会议结束后，他和副政委邓子恢、参谋长李达反复磋商之后，将他们的战略意图拟定电文，上报中央军委，并告陈、邓，提出了陈邓主力应力求首先截断徐宿间铁路，造成隔断孙元良、会攻徐州之形势的建议。
电报说：“蒋匪重兵守徐州，其补线只一津浦路，怕我截断，故令孙元良兵团到宿县（今日已全到），邱清泉、刘汝明两敌亦有如陈邓所料之趋势。只要不是重大不利之变化，陈邓主力似应力求首先截徐、宿间铁路，造成隔断孙兵团，会攻徐州之形势，亦即从我军会战重点之西南要线斩断敌人中枢方法收效极大。盖如此，则不仅孙兵团可能北援，便于我在运动中给予歼击，即邱兵团亦可能被迫南顾，减轻其东援之压力，对整个战役帮助较大。请陈邓切实考虑，机动行事。”
陈毅、邓小平当天正在拓城西北的刘楼，深夜进到毫县。5 日，接毛泽东电示：“第一方案你们到永城后不停留，继续东进，完成对宿县的包围，然后看情况，好打则歼灭之，如敌援甚快不好打，则打援敌。”
当天，陈、邓指挥中野主动进入商丘东南地区，发现国民党第四绥靖区部队停留在商丘及马牧集地区，陈、邓当即决定举汴（开封）徐（州）段作战，先歼该敌，吸引邱兵团西援，配合华野作战。
11月8 日9 时半，粟裕、陈士纸张震致电谭震林、王建安等，并报中央军委、陈毅邓小平、华东局。电报说：据各部近日获俘供称：敌有南撤企图。黄兵团及第44军已撤新安镇及其以西，并有续向运西撤退模样。我们除令各部以猛烈动作迅速截歼，并令苏北第11纵迅北插赵墩，务使黄兵团不能通过运西外。请谭、王即令第7 、10、13纵迅速、全力南下铁道线，使敌无法西撤，并建议豫皖苏部队迅速破击徐蚌路。
当天申时（15－17时）粟、陈、张致电中央军委、陈毅。邓小平、华东局、中原局，报告了围歼黄兵团的最新部署：第10、7 、13纵迅速向铁路挺进；苏北第u 纵、江淮独立旅主力由运河西岸协同第4 、8 纵首先夺取运河铁桥，尔后转兵向西，协同由运河南下的第10、7 、13纵南北夹击赵墩、曹八集地区的国民党第门兵团，并以一部控制窑湾、宿迁段运河，防堵黄兵团西窜；第8 纵首先集中兵力袭歼运河车站、炮车地区守敌，控制该段两侧运河与沂河之间地区，部署阻击东援之第13兵团及可能西撤之第7 兵团。集中第1 、6 、鲁中纵队首先围歼杨家集、瓦窑地区之第100 军。第9 纵围歼新安镇之敌。苏北兵团主力（王张第u 纵在内）即由阿湖、高流挺进新安镇西南之龙泉河、大小冲子、堰头镇地区，切断黄匪向西南退路，尔后协同第1 、6 、9 、鲁中纵队，分批聚歼黄兵团于新安、瓦窑、马圩、堰头、龙泉沟之间地区。
中央军委批准了粟裕的计划。11月9 日16时，毛泽东起草致陈毅、邓小平、粟裕、陈士渠、张震并告谭震林、王建安电，明确告之：徐州敌有总退却模样，你们按照敌要总退却的估计，迅速部署截断敌退路，以利围歼是正确的。
毛泽东要求，陈毅、邓小平“直接指挥各部，包括1 、3 、4 、9 纵，应直出宿县，截断宿蚌路，4 纵不应在黄口附近打邱清泉，而应迅速攻宿县，1 纵在解决181 师后，应立即去宿县。华野3 、广两纵的任务是对付邱清泉，但应位于萧县地区从南面向黄口、徐州线攻击，以便与宿县我军联结。如敌向南总退却时，则集中六个纵队歼灭之”。
“粟陈张先令谭王集中7 、10、13纵及由南向北之11纵，以全力向李弥兵团攻击，用迅速手段歼灭该兵团的全部或大部，控制并截断徐州至运河车站之间的铁路，运东主力则歼灭黄兵团。”
毛泽东估计，“只要以上几点办到，就能破坏敌人总退却的计划，遭我全部歼灭，并占领徐州。现在不是让敌人退至淮河以南或长江以南的问题，而是第一步（即现在举行之淮海战役）歼敌主力于淮河以北，第二步（即将来举行的江淮战役）歼敌余部于长江以北的问题。”
为鼓舞士气，毛泽东在电报最后指出：“敌指挥系统甚为恐慌混乱，望你们按照上述方针，坚决执行，争取全胜。此时我军愈坚决，愈大胆，就愈能胜利。”
这个决战的总方针就是隔断徐蚌，全歼刘峙集团。毛泽东的这个战略决策，是淮海战役取得伟大胜利的关键一着。它再一次表明，毛泽东的战略指导，远远高于蒋介石。
对于其决策后的部队行动，毛泽东十分关注。
当天深夜23时至次日3 时的四个小时内，毛泽东连发四封电报。他在给粟裕、张震并告华东局、陈毅、邓小平和中原局的电报中提出：“应极力争取在徐州附近歼灭敌人主力，勿使南窜。华东、华北、中原三方面应用全力保证我军的供给。”
毛泽东指示：你们应集中全力攻取宿县，歼灭孙元良集团，控制徐蚌段，断敌后路，愈快愈好。对刘汝明部不要理他。
毛泽东还急切地询问：你们主力是否已到达宿县附近，并开始向宿县攻击？你们务须不顾一切，集中四个纵队全力攻取宿县，歼灭孙元良等部。
电报结尾都有“至要至盼”四个大字。
至此，打宿县的战略部署已经完成。更重要的是，最初意义上的淮海战役，已发展为南线两大野战军同中原国民党军的一场规模宏大的决战。由原定打淮阴、淮安，打海州、连云港，歼灭黄百韬兵团等十几个师，发展为在以徐州为中心，东起黄海之滨，西至豫皖边境，北自陇海路两侧，南至淮河的广阔战场上，同国民党80万军队进行大决战，“小淮海”变成了“大淮海”。