解放戰爭時期，中國人民解放軍建立的一級軍區之一，是華北地區的最高軍事領導機關。由原晉察冀軍區和晉冀魯豫軍區一部組建而成。
晉察冀軍區建立於抗日戰爭初期，到1945年9月，轄冀晉、冀察、冀中、冀熱遼4個軍區及冀晉、冀察、冀中各2個縱隊和熱遼縱隊、冀東縱隊等8個縱隊，共32萬餘人。11月，根據中國共產黨中央委員會的戰略部署，為粉碎國民黨軍的進犯，保衛人民勝利果實，晉察冀軍區將8個縱隊和調歸軍區建制的晉冀魯豫軍區第1縱隊，編成成2個野戰軍和1個教導旅。第一野戰軍由軍區司令員兼政治委員聶榮臻兼任司令員和政治委員，轄3個縱隊；第二野戰軍由軍區副司令員蕭克兼任司令員，軍區副政治委員羅瑞卿兼任政治委員，轄6個縱隊。第一野戰軍在張傢口以西地區，與晉綏軍區部隊共同作戰，取得瞭平綏路戰役的勝利；第二野戰軍在張傢口以東地區，抗擊瞭向承德進犯之國民黨軍，保衛瞭冀熱遼解放區。12月，第一野戰軍指揮機構撤銷，第二野戰軍指揮機構合並於冀熱遼軍區機關，野戰部隊歸晉察冀軍區直接指揮。
1946年1月10日，中國國民黨和中國共產黨簽訂瞭停戰協議並分別下達停戰令。3月，晉察冀軍區9個野戰縱隊縮編為4個縱隊：晉冀魯豫軍區第1縱隊仍為第1縱隊，晉察冀軍區野戰部隊編為第2、第3、第4縱隊；同時，充實瞭地方軍，除原有4個軍區外，新建熱遼軍區，每個軍區各增編2個旅；軍區教導旅改編為張傢口衛戍司令部。在停戰令下達後，軍區部隊多次擊退進犯解放區的國民黨軍。
1946年6月26日，國民黨軍發動全面內戰。遵照中共中央軍委的指示，為保衛華北戰略基地，抗擊國民黨軍的進攻，於6月恢復晉察冀野戰軍指揮機構，蕭克任司令員，羅瑞卿任政治委員，轄第1、第2、第3、第4縱隊。在國民黨軍東西夾擊張傢口的形勢下，從7月31日至10月20日，與晉綏軍區部隊共同進行瞭大同、集寧戰役及張傢口保衛戰。10月下旬，中共晉察冀中央局在河北淶源召開會議，認真總結張傢口失守前後的作戰經驗，確定必須堅持運動戰和殲滅戰的方針，力求主動作戰，並在部隊中廣泛開展殺敵立功運動。隨後取得瞭易滿戰役的勝利。12月，晉察冀軍區經請示中共中央軍委同意，撤銷瞭野戰軍指揮機構，第1縱隊奉命調回晉冀魯豫軍區。所屬軍區除冀晉、冀中、冀東（原屬冀熱遼軍區）不變外，冀察軍區與張傢口衛戍區合編為察哈爾軍區；熱河、熱遼（原均屬冀熱遼軍區）軍區分別改編為冀熱察、冀熱遼軍區。1947年3月，中共晉察冀中央局在河北省安國縣召開擴大會議，進一步明確瞭力爭主動，擺脫被動，集中兵力，打殲滅戰的方針，並作出瞭加強軍內和軍民團結、整頓紀律及進行土地改革教育的決定。4月20日，冀察熱遼軍區及所屬部隊共8萬餘人劃歸東北民主聯軍建制。4～6月，軍區部隊連續取得瞭正太戰役、青滄戰役的勝利，使國民黨軍在華北的戰略要點石傢莊更加孤立。
1947年6月，根據中共中央軍委指示，重新組建晉察冀野戰軍指揮機構，楊得志任司令員，羅瑞卿任第一政治委員，楊成武任第二政治委員，轄第2、第3、第4縱隊和炮兵旅。10月，取得瞭清風店戰役的勝利。11月，解放瞭石傢莊，使晉察冀與晉冀魯豫兩大戰略區完全連成一片，開創瞭奪取大城市的先例。12月，新建第6縱隊，隸屬晉察冀野戰軍建制；新建第1縱隊，隸屬北嶽軍區（由冀晉與察哈爾軍區合並組成）；新建第7縱隊，隸屬冀中軍區。
根據中共中央1948年5月9日的決定，晉察冀軍區與晉冀魯豫軍區一部合並組成華北軍區，聶榮臻任司令員，薄一波任政治委員，徐向前任第一副司令員，滕代遠任第二副司令員，蕭克任第三副司令員，趙爾陸任參謀長，羅瑞卿任政治部主任。軍區野戰部隊編為2個兵團：第1兵團由晉冀魯豫軍區部隊組成，徐向前兼任司令員和政治委員，轄第8、第13、第14縱隊；第2兵團由晉察冀野戰軍組成，楊得志任司令員，羅瑞卿任第一政治委員，楊成武任第二政治委員，轄第2、第3、第4、第6縱隊。軍區直轄第1、第7縱隊和炮兵第1、第2旅。另轄冀中、北嶽、冀魯豫、太行、冀南、太嶽6個軍區。全區部隊發展到42萬餘人，民兵110萬餘人。3～7月，為配合東北野戰軍作戰，發動瞭察南綏東戰役和出擊冀熱察戰役；為配合西北野戰軍作戰，在南線進行瞭臨汾、晉中戰役。
聶榮臻（中）、薄一波（右）和滕代遠（左）合影
1948年7～8月，奉命將野戰部隊調整為3個兵團：第1兵團仍由徐向前兼任司令員和政治委員，轄第8、第13縱隊及第15縱隊（由太嶽軍區部隊新組建）；第2兵團仍由楊得志任司令員，羅瑞卿任政治委員，轄第3、第4縱隊及由第2縱隊第4旅等部組建之新第8縱隊；新建第3兵團，楊成武任司令員，李井泉任政治委員，轄第1、第2、第6縱隊。第7、第14縱隊歸軍區直轄。除原有6個軍區外，增建晉中軍區。9～10月，在中共中央軍委統一指揮下，為配合東北野戰軍進行遼沈戰役，華北軍區集中野戰軍和地方軍進行瞭察綏戰役和太原戰役。11月29日至1949年1月31日，華北軍區野戰軍主力及地方武裝一部會同東北野戰軍聯合舉行平津戰役，共殲國民黨軍52萬餘人。
徐向前在指揮所
1949年2月，遵照中共中央軍委1948年11月1日關於統一全軍編制序列部隊番號的決定，軍區部隊實行瞭統一整編。第1、第2、第3兵團按原建制依次改稱為第18、第19、第20兵團，直屬中國人民解放軍總部。第8、第13、第15、第3、第4、新第8、第1、第2、第6、第14縱隊，依次改稱第60、第61、第62、第63、第64、第65、第66、第67、第68、第70軍。3～8月，西北軍區所屬綏蒙、晉綏軍區先後劃歸華北軍區建制，並陸續建立瞭平津衛戍區（華北軍區兼）、天津警備區（第20兵團兼）及察哈爾、綏遠、河北、平原、山西五個省軍區。4月，根據中共中央軍委的決定，第18、第19兵團調歸第一野戰軍建制。9月，綏遠國民黨軍宣佈起義，翌年12月，該部改編為中國人民解放軍第23兵團，董其武任司令員，高克林任政治委員，隸屬華北軍區建制。1955年2月11日，中華人民共和國國務院決定，華北軍區改稱北京軍區。
聶榮臻（右二）、羅瑞卿（右一）、楊成武（右三）、楊得志（右四）、和李天煥（右五）合影
解放戰爭時期，華北軍區部隊認真貫徹執行中國共產黨的戰略方針和各項政策，在廣大人民群眾的支持下，在兄弟部隊的協同和配合下，共計殲滅和改編國民黨軍101.3萬餘人，解放瞭華北全境，為中國人民的解放事業作出瞭巨大貢獻。在戰爭中，華北軍區指戰員犧牲4.1萬餘人，負傷19.8萬餘人，湧現出“臨汾旅”等光榮集體和李來龍等一批英雄模范人物。