1949年4月24日晨5时半，太原前线我军对太原城内3万多守敌发起总攻。1300多门火炮，从四面八方对太原城进行轰击，在3个兵团和1个炮兵师及地方部队绝对优势兵力的突击下，太原守敌悉数被歼，阎锡山对山西人民长达38年的统治从此结束。太原战役共歼敌13.8万多人。不久，大同敌军亦即投诚，山西全境获得解放。
毛泽东看到太原解放的电报，高兴地说：“太原和山西解放，我们就可以集中更多力量解决长江以南和西北地区的问题了。”
“五一”节这一天，毛泽东签署中央贺电，向徐向前和周士第、罗瑞卿等及太原前线全体军民表示祝贺，贺电说：“战犯阎锡山及其反动集团，盘踞山西，危害人民，业已三十八年，为国内军阀割据为时最久者。抗日时期，阎匪即与日本侵略军勾结妥协，与抗日人民为敌。近几年来，阎匪在蒋介石指挥下，参与反革命内战，节节溃败，最后退守太原一隅，犹作顽抗。此次我太原前线人民解放军奉命攻城，迅速解决，阎匪虽逃，群凶就缚。大同敌军，亦即投诚。从此山西全境肃清，华北臻于巩固。当此伟大节日，特向你们致热烈的祝贺。”
受命出访苏联
1949年10月1日，毛泽东登上天安门向全世界庄严宣布：“中华人民共和国中央人民政府今天成立了！”
这一天，徐向前没能出席北京的开国大典，他正在青岛养病。
徐向前虽然未能出席新政府会议，但却被任命为解放军总参谋长，同时还兼任华北军区副司令员。由于他正在养病，总参谋部的工作由副总参谋长聂荣臻主持。
