此时战场形势对敌极为不利。敌六十九师为保障其右翼及后方的安全，改变不利态势，一面将第四十一旅向苗庄、蔡庄，第一一八旅向高圩、李圩、曹家集收缩，一面组织预备第三旅和第六十旅实施反击，企图夺回烽山。
烽山是战场制高点，是进攻或防御的重要依托，此处得失对战役全局影响甚大，我遂今第八师不惜任何代价守住烽山。十六日全天，敌预备第三旅和第六十旅以约两个团的兵力，在飞机和pào兵火力的支援下，向我烽山阵地多次猛烈反扑，我第八师一部顽qiáng坚守和积极反击将敌击退。此时，烽山镇之敌预备第三旅一部见势不妙，即绕道窜人晓店子。我为全歼敌整编第六十九师，又今第八师接替第一纵队第二旅围歼晓店子守敌预备第三旅的任务；第一纵队全力由烽山、晓店于之间向东，往敌之纵深猛cha，割裂敌整编第六十九师与整编第十一师的联系；第二纵队向高圩、李圩攻击。当晚我第一纵队即果敢勇猛地楔入敌纵深，占领了高家洼、傅家湖一线，一部cha入晓店子以南，占领三台山，切断了整编第六十九师的退路，并对整编第十一师构成了阻击正面；我第七师的第五旅及第九纵队一部，趁邵店之敌第四十一旅西窜之机，抢占了李庄、高庄等地，切断了该旅与其师部的联系。此时，敌整编第六十九师已陷入重围，不断向整编第十一师师长胡琏呼救。
十七日，敌整编第十一师之第十一旅、第十八旅，在飞机、pào兵火力掩护下，由井儿头、曹家集等地向我蔡林、张林、高家洼一线阻击阵地进行了连续猛烈攻击，企图解整编第六十九师之围，但在我第一纵队一部兵力的顽qiáng阻击下，激战终日，敌伤亡很大，未能得逞。接着我军又从傅家湖以南迂回其右翼，援敌则惊慌失措，立即回窜。当日十八时，我第八师对晓店子守敌发起攻击，在pào兵火力急袭后，仅用二十五分钟即突破敌防御阵地，并在五个小时内全歼了预备第三旅。敌整编第六十九师余部在我qiáng大攻势下，继续收缩兵力，企图固守待援。我不给敌喘息，即令第一、第二、第九纵队及第七师的第五旅等部主力，向被分割包围于人和圩、苗庄、罗庄等地之敌整编第六十九师师部及第四十一旅、第六十旅展开逐点攻击。各部虽给敌以重大杀伤，但当日进展不大。
十八日，敌整编第十一师再次全力北援，又被我第一纵队和第八师各一部所击退。此时，敌见增援无望，即以飞机掩护李庄、罗庄之第六十旅仓皇突围，我军立即勇猛出击，将其全歼。人和圩之敌突围未成更加动摇，我第二纵队和第九纵队经充分准备后，于huáng昏发起总攻，迅速突入圩内，战至午夜，全歼守敌整编第六十九师师部及第二六七团，师长戴子奇自杀，副匝长饶少伟就擒。
十九日上午，困守苗庄之敌第四十一旅分两股向南北突围，除三百余人逃跑外，全被我歼灭。至此，敌整编第六十九师全军覆灭，我歼敌两万一千余人，战役遂告结束。军委、毛泽东同志十八日就来电，“庆祝宿沭前线大胜利，望对一切有功将士传令嘉奖”，二十日又来电指出：“歼敌二万以上，于大局有利，甚好甚慰。”
在此期间，在鲁南、涟水、盐城方向作战之我军，均积极地打击了敌人，有力地牵制、策应和保障了宿沭地区的作战。其中涟水之战打得很艰苦。涟水城距宿迁为一百三十公里，距沭阳为八十公里，处于淮yīn至沭阳公路的东侧，如淮yīn之敌向沭阳北上，涟水我军随时可攻击敌人的侧后，这就使敌非首先攻下涟水城才能北进。这一路进攻的敌人是蒋介石王牌军整编第七十四师。敌于十二月三日开始向我进攻，我军浴血奋战，坚守了十三天。因我方战场指挥判断一时失误，被敌人钻了我防御部署上的空子。十六日敌攻入了涟水城，我军随即撤出。这一仗我毙伤敌四千余人，我军亦伤亡四千人，而且失去了涟水城。因此有人说，这是一个败仗。这不对，它是一个消耗仗。涟水作战并没有死守的任务，而是运动防御。迟滞敌人前进，消耗敌人的有生力量。结果是整编第七十四师被我军阻住在六塘河以南，无法救出整编第六十九师，从南线保障了宿北战役的进行。军委、毛泽东同志曾有电指出：“关系全局的宿沭前线……取得大胜，涟水暂失，不足为患。”由于战前用“第二次涟水保卫战”来激励部队，人们就以涟水城的得失来衡量这一仗的胜负，这是动员口号的失误。对这一仗的估价应同宿北战役的胜利联系起来看。当然，涟水战场指挥上的教训也是应当记取的。