1944年9月后,杨成武历任冀中军区司令员、冀中纵队司令员。在1945年春夏季攻势作战中,连续指挥了5个战役,收复12座县城。在抗日战争的最后阶段,率部进行大反攻,直指天津、保定、石家庄,收复16座县城。随后,率主力进至张家口,扫除察南地区残敌,为抗日战争的胜利做出了重要贡献。
解放战争时期,杨成武历任晋察冀野战军第3纵队司令员兼政治委员、晋察冀野战军第二政治委员、中共晋察冀中央局委员,1948年后任华北野战军第3兵团(后改称第20兵团)司令员。率部转战华北,指挥或参与指挥了大同集宁、正太、青沧、保北、大清河北、清风店、石家庄、察绥、张家口、太原等战役,取得了一个又一个胜利。在辽沈战役发起前,奉中央命令挺进绥远,发起察绥战役。1948年11月29日发起张家口围歼战,打响平津战役第一枪,在友军配合下歼敌5.4万余人,创造了华北战略区一次作战歼敌人数之最。
中华人民共和国成立之际,杨成武担任开国大典阅兵指挥部副总指挥兼指挥所主任。新中国成立后,历任第20兵团司令员兼天津警备区司令员,京津卫戍区防空司令部司令员,华北军区防空司令部司令员,中国人民志愿军第20兵团司令员,华北军区参谋长、副司令员兼京津卫戍区司令员,人民解放军副总参谋长兼北京军区司令员、人民解放军防空军司令员,人民解放军第一副总参谋长,中央军委副秘书长,人民解放军代总参谋长,国防部办公厅主任,中央军委常委等。