第一次榆林戰役失敗后，西野主力暫時隱藏在 歸德堡、鎮川堡、佳縣組成的三角區域中的 于家山、高家溝兩地。

當時的胡宗南分析，西野主力經此挫敗，勢必會選擇東渡黃河，他急急忙忙下達命令，一定要將西野主力殲滅在三角區域中，勿失此千載良機。

1947年，8月15日。

胡宗南整1軍、整29軍兩大主力會師 綏德，距離三角核心區僅剩40公里。

當天，胡宗南就傳來了作戰命令：

榆林方向：鐘松的整編第36師，馬上南下。 綏德方向：劉勘率領整編第90師，馬上北上。

兩支軍隊南北對進，預計圍殲活動在三角區域中的西野主力。

在榆林，鐘松已經收到了胡宗南轉蔣校長的電文。

此次首戰即是決戰，蕩平西野主力的不世之功屬于整第36師。大家全速南下掃蕩，吃的方面蔣校長全力解決。

那幾天，榆林上空上演了一幕天降大餅的好戲。至于，這大餅有沒有進入國軍嘴里，不知道。

但整第36師的每一位將士都興奮的嗷嗷叫。

彼時，干了雞湯的鐘松大軍，放棄輜重裝備，全軍輕裝奔襲，快速南下。而西野主力也并不好受。

從隴東打三邊，撲了個空。

從三邊打榆林，又受阻撤退。

盡管彭德懷不停讓各縱隊司令做好思想工作，大家還是覺得心里憋屈。

不僅如此，二縱部隊更是餓的前胸貼后背，二縱司令王震罕見的向彭老總提出了建議：

搞點吃的吧，二縱進攻榆林消耗太大，大家實在餓的受不了。

彭老總也是直爽人，吃的克服，下一場打贏了，啥都滿足。

風雨之夜，伺機而動。

西野主力在18日當天，冒著傾盆大雨在溝壑中前進，歷經千難萬險，成功抵達指定位置。

胡宗南想不到的是，國軍在南北夾擊的同時，彭德懷已經做好了完全的準備。在那個三角地帶，西野主力分別掩藏在山區各地。

第一縱隊：在上鹽灣與鎮川堡間，小部在三岔、歸德堡節節引敵進至上鹽灣東北高地扼制之。

第二縱隊：集結石窯坪附近，均在鎮川堡西北。

第三縱隊：集結廟梁附近；

教導旅、新4旅：在趙家卯附近準備集結，趙家卯、唐家溝、周家險線。

此次，彭德懷決心在歸德堡以南的岔路河道口魚河堡、上鹽灣山區伏擊鐘松這支南下軍隊。

8月15日。

鐘松放棄了重武器，全師輕裝行軍，物資均賴空運。

一向喜歡走大路的國軍，在鐘松帶領下，鐘松南下的整第36師放棄了以往沿大路行軍的習慣， 全軍沿著無定河南岸搜尋進軍。彭德懷迫于西野主力在河北岸，南岸部分部隊隔河攻擊效果不大，也無法完成包抄，命令埋伏在魚河堡、上鹽灣山區的解放軍按兵不動， 放棄了進攻的打算。

8月17日。

抵達鎮川堡的鐘松收到命令，目前東部劉勘的部隊已經進抵 佳縣南部地區牛圈溝一帶，讓他 向東回旋包抄，力圖將西野主力壓縮到 佳縣一帶一并解決。

鎮川堡到佳縣，中間只有一條較為寬敞的大路。其余小路皆崎嶇難行，不利于軍隊成群行軍，反而有被殲滅的危險。

所以，此次鐘松向東回旋的選擇僅有一條，而且彭德懷料定鐘松一定會走大路。

這一次，他選中的埋伏點是沙家店。

一個貫通南北小路的關鍵小鎮。

彭德懷為此作了精心的作戰部署：

第一縱隊集結于 高柏山、老虎圪塔地區，待第三縱隊打響后，主力繞至沙家店東南地區，由西南向東北攻擊，配合第二縱隊等部先殲滅鐘松的后梯隊，爾后集中兵力再打他的前梯隊。

第二縱隊及教導旅、新編第4旅進到 東溝、高家圪塔、宋家井地區集結，待第三縱隊與鐘松的前梯隊接觸和第一縱隊切斷該梯隊退路后，向鐘松的后梯隊發動猛烈攻擊。

第三縱隊并指揮綏德軍分區第4、第6團進至 當川寺南北高地，牽制鐘松的前梯隊并準備阻擊劉戡部增援。

8月18日。

各參戰部隊冒著大雨抵達預定埋伏區域。

而鐘松在收到向東回旋的命令后，將部隊分為了兩個梯隊：

前梯隊：第123旅、第165旅第493團

后梯隊：整第36師師部、第165旅

18日的當天， 敵第123旅旅長劉子奇帶領前梯隊沿著大路前進，一路暢通無阻，進抵 烏龍堡之后，我軍突然發起進攻，敵軍的這股前梯隊鏖戰至黃昏時分，仍舊無法向前推進一步。后由于佳縣一帶劉勘的第55旅馳援，我軍才選擇撤退。

但經過此一役，敵人的這支前梯對已經不敢在貿然前進，當晚兩旅一團在烏龍堡北山山梁構筑工事，就地休整。

8月19日。

鐘松帶領后梯隊從鎮川堡出發。

下午，鐘松進抵沙家店一帶時，西野主力驟然云集，鐘松的整第36師師部、第165旅很快陷入重重包圍中。

他下令停止進軍，在沙家店東部的泥溝和張家坪兩個村子之間構筑防御工事，企圖阻擊我軍的進攻。

深夜一點，鐘松越想越不對勁，急電劉子奇， 馬上西返馳援。

「從本日下午以來，解放軍分幾路逐漸向沙家店前進，可能是其主力，有圍攻師部的企圖，第一二三旅迅即向沙家店靠攏。」

劉子奇心里大罵，此時已經是深夜，貿然西返豈不是羊入虎口，死無葬身之地？

但軍令如山，劉子奇命令附屬的 第165旅第493團團長蔣鐵英作為先頭部隊，連夜冒著大雨急行馳援師長鐘松。

不過，鐘松的呼喊，最后還是成為了絕命哀歌。

8月20日。

彭德懷下達了總攻命令，作為主攻的第一、第二縱隊朝著敵軍防線發起猛烈進攻，兩軍交戰至下午五點，鐘松師部以及第165旅大部被消滅，僅有鐘松和旅長李日基脫下軍裝，在警衛的保護下逃脫。

當天，東部的 常家山高地戰場，敵人的第123旅和第165旅第493團，在向西馳援中，拼命沖擊沙家店和烏龍鋪中心處的 常家山高地，教導旅和新4旅拼死阻擊，將這支救援部隊盯死在了山谷中，寸步難行。

雙方激戰至黃昏，敵第123旅被團滅，旅長劉子奇被俘虜。（至于第493團，尚未有資料記載具體情況）

此次圍殲戰，西野消滅國軍6000多人，大獲全勝。

8月23日。

西野及中央機關在佳縣前東原村召開了旅以上干部會議。

毛主席在會議上高興地說：

「沙家店這一仗確實打得好，對西北戰局有決定意義，最困難的時期已經過去了。用我們湖南話來說，打了這一仗，就過坳了。」

「側水側敵本是兵家所忌，而我們彭老總指揮的西北野戰軍英勇奮戰，在短短一天時間里，就取得了空前的勝利。」