1947年1月下旬，华中野战军和山东野战军合编为华东野战军，简称华野。华野成立后，陈毅担任司令员，统揽全局，粟裕担任副司令，负责具体的战役指挥。原山东野战军参谋长宋时轮前往滨海军区任职，华野参谋长由陈士榘担任。早在红军时期，他就担任过红4师和红30军的参谋长。

抗日战争全面爆发后，陈士榘进入八路军115师任职，先是担任343旅的参谋长，后来又担任了115师的参谋长。他长期从事参谋工作，经验十分丰富，能力也很强，因此华野成立后，就由他担任了参谋长。但陈士榘和别的参谋长不同，他不喜欢长时间待在司令部，而是经常率部到前线打仗，战绩还很出色。

由于连打胜仗，而且资历又老，因此陈士榘身上有一股傲气。洛阳战役活捉邱行湘后，他来到中野介绍攻坚经验，因为太过出风头惹刘伯承不满，还为此受到了陈毅的批评。1948年3月上旬，彭德怀指挥西北野战军取得了宜瓦战役的胜利，消灭国军精锐29000多人。兵力不足的胡宗南为了确保西安，急调裴昌会兵团离开洛阳。

这样一来，防守洛阳的国军就只剩下了邱行湘的整编第206师。邱行湘毕业于黄埔5期，担任过陈诚的副官，是土木系的干将，深受陈诚赏识。此时他手中虽然有兵力两万多人，但对于一个偌大的洛阳来说，这点兵力还是不够用的。粟裕敏锐抓住战机，命令陈士榘率领华野3纵、8纵与中野的陈谢兵团一起围攻洛阳。

两支野战军协同作战，该由谁来统一指挥呢？按理说陈赓的资历比陈士榘要老，理应由他来统一指挥。但陈赓很谦虚，把这个位置让给了陈士榘。1948年3月9日，洛阳战役打响，华野3纵和陈谢兵团第4纵队担任主攻，华野8纵和陈谢兵团9纵负责阻援。战斗打响后，我军仅用了两天时间就扫清了外围敌人，于11日黄昏对洛阳发起总攻。

3纵是华野的主力，装备好，炮火凶猛，所属的第8师更是以擅长攻坚著称。在强大炮火的掩护下，3纵率先从东门取得突破，不久后4纵也从南门攻入城内。邱行湘一面率残部退入核心工事负隅顽抗，一面拼命向蒋介石求援。蒋介石很快就派出了两路援军，但在8纵和9纵的顽强阻击下，迟迟无法接近洛阳。

3月14日，陈士榘把山炮和榴弹炮都调了上来，对邱行湘坚守的核心工事集中猛轰，敌军不是被炸死就是被震晕。陈士榘随即下令步兵冲锋，没有经过太激烈的战斗就将核心工事中的敌军全歼并活捉了邱行湘。这也是我军挺进中原后第一次攻克敌军坚固设防的中等城市，对士气是一个极大的鼓舞。

战役结束后不久，陈士榘受邀来到中野，在营以上干部大会上介绍洛阳攻坚的经验。这一仗是华野和中野并肩作战，合力打赢的，陈谢兵团也为战役的胜利起到了重要作用。但陈士榘在介绍经验的时候，过分夸大了华野炮火的作用，引起了中野一些干部的不满。

当时中野刚从大别山转出不久，部队在大别山征战半年，重武器几乎损失殆尽，自身实力也受到了不小的削弱。中野在大别山的坚持，牵制了白崇禧数十万兵力，为华野在战场上歼敌起到了不小的作用。此时中野还没有恢复元气，由于缺乏炮火的支援，不少攻坚战打得都很吃力，一些战斗经验差的部队，还因此出现了信心不足的情况。

这次陈士榘又当着中野众多营以上干部的面，过分强调炮火在攻坚中的作用，这不是当着挫人说矮话吗？中野的干部因此心中很不是滋味。陈士榘介绍完经验后，刘伯承叫众人不要走，随后他亲自上台作了讲话，给手下干部鼓劲，并拿西野做例子，指出只要战术运用得当，炮火不足一样可以打胜仗。

当时陈毅已经调到中野担任副司令，但还兼着华野司令员和政委的职务。他认为陈士榘在介绍经验时没有顾及到兄弟部队的感受，只顾自己出风头，这对今后两支部队协同作战很不利。为此他专门去电，对陈士榘提出了严厉的批评，并着重指出，洛阳战役中，陈谢兵团也发挥了十分重要的作用。

收到陈毅的批评电后，陈士榘才意识到自己当时的讲话确实有点欠考虑，为此他做了深刻的检查。当初毛主席把陈毅调往中野任职的时候，不少人对此并不理解，现在才发现这是一步妙棋。陈毅凭借着自己的资历和威望，很好地处理了两支部队之间的一些不愉快，为淮海战役中华野和中野并肩作战打下了坚实的基础。

洛阳战役结束后，陈士榘又参加了豫东战役和淮海战役，表现十分出色。1949年年初，华野改称三野，陈士榘不再担任参谋长，改任三野第8兵团司令，并率部参加了渡江战役。新中国成立后，陈士榘出任工程兵司令员，1955年被授予上将军衔。1958年4月，他受命筹建核试验场。

接受任务后，陈士榘身体力行，多次考察后决定把核试验基地建在新疆马兰，导弹基地则选址在甘肃酒泉。之后他率领数十万特种工程兵奔赴大西北开始了紧张的施工作业。戈壁滩荒无人烟，环境极为恶劣，陈士榘经常亲临一线，有时候还和战士们一起劳动，付出了极大的心血。

1964年10月，我国第一颗原子弹成功爆炸后，毛主席一手握着陈士榘，一手指着张爱萍说：“你‘做窝’，他‘下蛋’，我们中国人说话开始算数了！你们都立了大功。”这是对陈士榘在大西北艰苦工作的最高褒扬。1975年之后，陈士榘退居二线，1995年去世，享年86岁。