沙家店戰役是我軍戰爭史上一次意義深遠的戰斗，曾有學者評價：沙家店戰役的勝利是解放戰爭時期陜北戰場的轉折點，更是我西北野戰軍由戰略防御轉入戰略進攻的轉折點。

1947年3月，國民黨當局對中共中央所在的陜甘寧邊區實施“重點進攻”，國民黨西安綏靖公署最高長官胡宗南命令所部精銳23萬人進犯陜北，妄圖一舉摧毀中共中央首腦機關。為了粉碎國民黨軍的“重點進攻”，我西北解放軍采用運動戰，在運動中捕捉戰機，先后取得青化砭、羊馬河、蟠龍鎮戰役的勝利，并乘勝包圍了塞上重鎮榆林。

胡宗南見狀，急命國民黨整編36師組成“快速兵團”趕赴榆林救應。國民黨36師是胡宗南的王牌，其師長鐘松是黃埔二期生，“最喜歡擅自發揮”，曾鼓吹要“一戰結束陜北問題”。在受命援救榆林時，鐘松深知胡宗南身邊潛伏有中共諜報人員，于是他擅自改變行軍路線，出長城，沿著沙漠行軍，從而避過了我西北野戰軍主力的伏擊區，快速抵達榆林城南郊。

我軍雖未攻下榆林，但達成了吸引西北國民黨軍的戰略目的。西北野戰軍司令員彭德懷為了迷惑敵人，擺出一副東渡黃河的架勢。胡宗南果然上當，他認為共軍正在“倉皇逃竄”，命令各軍要“迅猛追擊”，“勿失千載良機”。國民黨36師經過長途急行軍，沿途掉隊人馬很多，到達榆林時部隊已經疲憊不堪，但第二天就接到胡宗南“迅速南下”的命令。雖然師長鐘松認為部隊非常疲累，建議修整，但被拒絕。當時36師苦無糧食，只得臨時向榆林的銀行借錢買糧。胡宗南答應立即從西安運來補給。于是鐘松把部隊的運輸隊和輜重隊全部留在榆林等待補給，自己帶著師部直屬部隊和第123旅、165旅的四個團輕裝追擊。不過，輜重隊只是等來了一些大餅，而且由于天氣炎熱，不少大餅還發了霉。幸虧鐘松指揮部隊在鎮川堡搶得了一部分老百姓還沒來得及運走的糧食，才解了燃眉之急。

見鐘松孤軍深入，彭德懷集中了西北野戰軍8個旅的部隊，在沙家店設伏，于8月18日發布了“以伏擊姿態殲滅該地36師”的命令。

8月18日上午，國民黨36師“前梯隊”123旅和我西北野戰軍3縱交火，打響沙家店戰役第一槍。我軍且戰且退，于黃昏時誘敵至烏龍鋪北山。這時，鐘松發現沙家店附近有我西北野戰軍主力，遂急令“前梯隊”向沙家店靠攏。但123旅旅長劉子奇怕部隊深夜移動會遭到伏擊，僅令一個團先行馳援。這樣，國民黨36師被我軍分割成兩部分。

8月20日拂曉，彭德懷下達了總攻令。上午10時，國民黨“前梯隊”123旅進至常家高山附近與我軍激戰。劉子奇命令山炮營開炮，卻發現12門山炮中只有3門還在軍中，且炮彈只有40發，其他的山炮全部被留在行軍路上了。戰至14時，我軍全殲該敵，劉子奇也被我軍俘虜。

20日午后，我參戰部隊在沙家店向敵全線猛攻。戰至18時，我軍斃傷、俘虜敵6017人，鐘松與165旅旅長李日基化裝逃走。

8月23日，毛澤東到達西北野戰軍指揮部駐地向指戰員們祝賀勝利，又在彭德懷陪同下，視察了戰場。視察后毛澤東說：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，陜北戰爭已經“過坳”了。