在冬季攻势结束时，东北野战军对如何解决被压缩在长春、沈阳、锦州三大要点的国民党军队问题进行了初步研究。当时东野对毛泽东提出的“封闭蒋军在东北加以各个歼灭”的战略设想认识不够，认为在实施上存在较大的困难。因为东北解放区的战略重心一直在北部，南部的大片新解放区还需要一定时间进行巩固和建设，而领导机构和主要的人力、物力的储备都在松花江以北地区，所以冬季攻势结束后，东野的注意力主要放在长春方向，并没有考虑主力尽快南下的问题，部队主要部署在长春周围和四平地区，采取一面包围长春一面整训的方针。
在这一认识的基础上，1948年4月中旬，东北局和东北军区负责干部会议讨论东北野战军下一步作战问题时，确定了先打长春的作战方案。
4月18日，东北局和东北军区主要领导人致电毛泽东等中央领导，明确提出拟于5月中下旬集中9个纵队的兵力，实施攻打长春和阻击援敌的作战方案，并“力图在十天半月左右的时间内全部结束战斗”，而认为打其他方向的敌人均有较大困难。
4月22日毛泽东复电：“同意你们先打长春的意见。”但同时也强调对南下作战的困难不能估计过高，明确指出：“你们自己，特别在干部中……不应当强调南下作战之困难，以免你们自己及干部在精神上处于被动地位。”
当时，国民党军以东北“剿总”副总司令兼第一兵团司令官郑洞国指挥新七军、第六十军共6个师连同兵团直属部队及部分联勤人员共10万人，担负长春守备任务，企图坚守长春这个重要战略要点，牵制东北野战军部分主力。
为了达到长期坚守的目的，国民党军在长春地区构筑了坚固的工事，形成了纵深防御体系。尽管长春守敌相对孤立，但因与沈阳距离较近，便于沈阳之敌实施地面增援，而且与沈阳保持着空中联系，城内也还有一定的粮弹储备。这使国民党长春守军下定长期坚守的决心。
5月24日，东北野战军发起攻打长春的外围战，奔袭长春西郊大房身机场。由于对长春的设防情况、地形条件掌握不够详细，部队发起攻击后，虽然歼灭了部分机场守敌，但余敌退进城内。
这次外围战之后，东野领导人发现部队对坚固设防的大城市还缺乏攻坚作战的经验，部队在战术和技术上都存在不少问题，全力攻城无成功把握。随后，东野领导决定暂停对长春的进攻。
5月29日，林彪、罗荣桓、刘亚楼致电中央军委，报告了长春外围战的情况和改变作战决心的理由：“长春城敌防御工事据查甚为坚固，除城周围布有强固工事外，城内则密布纵深抵抗的巷战坚固工事……我军攻长春即会付出最重大的伤亡，最后仍可能无法解决战斗……因此我们建议改变硬攻长春的决心，改为对长春以一部兵力久困长围，准备在敌撤退时在途中追歼该敌，而以我主力转至北宁线，承德、古北口之线一带作战的方针。”
这是东北野战军在决策上的一次重大变化。当时，毛泽东从战略全局考虑，希望东北野战军主力采取南下作战的方针，以便封闭东北敌军的退路，但也考虑到大军南下将带来的后勤保障困难，需要预先解决交通运输、后勤补给等重大问题。所以，毛泽东在5月31日为中央军委起草的致林彪、罗荣桓、刘亚楼并告东北局的电报中，就要求充分准备大军南下所需要的粮食，并保障交通运输问题：“为准备东北主力出至锦、榆、津、平线及平、张、绥、包线作战，你们必须精心筹划由东北运输粮食至该两线之各项技术问题……以上各公路铁路情况如何，望查告。”同时指出：“29日23时半关于行动方案电已收到，正在研究中。”
这表明，中央军委对东北野战军南下作战持慎重态度，要求积极创造南下作战的条件，努力作好各项保障工作。
经过慎重考虑后，毛泽东又于6月1日致电林彪、罗荣桓、刘亚楼，提出关于攻打长春的10个问题，并与临汾战役作对比，询问他们是否可能以两个月时间夺取长春。但得到的答复是：我们对此战局无最后的确定见解。
就在这时，朱德在6月3日致电毛泽东，提出了对攻打长春的明确意见，分析得十分深透，对解放长春的决策产生了重要影响。
毛泽东于当日转发了朱德的电报，并以中央军委的名义致电林、罗、刘，明确要求：“请对朱总司令所提意见中下列各项给以回答：（1）以两个或三个纵队及几个独立师攻城，以七个至八个纵队准备打援是否可能。（2）两种打法是否可能：甲、能强攻则用强攻办法；乙、不能强攻，即攻占一半或三分之一之后，改用长围构筑坚阵，以一部围困该敌，主力休整待机。”
6月5日，林彪、罗荣桓、刘亚楼复电中央军委，提出我军可以采取的3个作战方案：即强攻长春；少数兵力围困长春，主力南下作战；实行较长时期的围城打援，然后再攻城。同时表示：“目前以采取第三个方案为好，即对长春采取较长期的围城打援，并最后攻城。估计敌被困饿到极点时，沈阳敌可能被迫增援，因而我们以长春为钓钩就可能求得打运动战的机会。”
两天后，毛泽东以中央军委名义复电林彪、罗荣桓、刘亚楼，基本上同意上述第三方案，但强调指出：“即用三个月至四个月时间攻克长春，并争取歼灭援敌，待秋收后再攻承德或他处。”同时，对攻城与打援的部署和战法都作了具体指示，并希望通过攻取长春的胜利，为东北野战军“尔后南下作战逐一攻克各个大城市开辟道路，各个大城市的攻克将从长春战役取得经验”。
毛泽东在复电中还明确要求：“在攻长春的三个月至四个月时间内，你们必须同时完成下一步在承德、张家口、大同区域作战或在冀东、锦州区域作战所必须的粮食、弹药、被服、新兵等项的补给的道路运输工作。”
根据围城打援的作战方案，东北野战军于6月15日至20日在吉林市召开了围城部队师以上干部会议，具体研究了围困长春的方针和部署。会议明确以第十二纵队的第三十四、第三十五师，第六纵队的第十八师，独立第六、第七、第八、第九、第十师和1个炮兵团担负围困任务，采取军事封锁与政治攻势、经济斗争相结合的方针，促使长春守敌粮弹俱困，军心动摇。与此同时，东野主力则位于沈阳、长春之间的铁路两侧，准备打援作战。
6月23日，林彪、罗荣桓、刘亚楼命令组织围城指挥所。
从6月25日起，围城指挥所司令员萧劲光、政委萧华指挥9个师的兵力，以军事包围、经济封锁、政治攻势，对长春守敌展开围困作战。但此时，国民党东北守军卫立煌集团仍在坚持“集中兵力，重点守备”的作战方针，并没有对长春实施地面增援，这使我军打援部队无法寻求战机。
7月中旬，东北局常委会议又重新讨论了东北野战军的作战行动问题。从当时的战场形势看，长春守军在10万人以上，城防坚固，我军缺少对大城市攻坚作战的经验，如果强攻长春，又可能受到由沈阳、锦州北上增援的20万国民党军的威胁，因此与会者一致认为：“我军仍以南下作战为好，不宜勉强和被动地攻长春。”
此后，东北野战军采取了南下作战的方案，这是在战役决策上的又一次重大变化。