遵照这一训令，野司在这次总结中展开了深入的检讨，责成攻朔部队组成工作团，返回朔县调查违纪现象，逐户退还擅自没收的工商企业的财产，并赔礼道歉，并在所有参战部队和全体指战员中进行了思想教育。
  7 月8 日，周士第、贺炳炎率晋北野司及独二旅、雁门地方部队抵达崞
  县附近。10日，晋察冀野战军派出的参战部队第十一旅于7 月3 日夺取繁峙城、7 月5 日夺取代县城后也抵达崞县附近，加入晋北野战军战斗行列。
  崞县城位于大同至太原公路上的崞阳镇，驻有敌第四○师第二团、崞县“爱乡团”和几天前窜来的代县“爱乡团”，共有2270人。晋北野司经过研究，决定由唐金龙旅长、罗志敏政委率独二旅担任攻城，由陈仿仁旅长、王再兴政委率第十一旅作预备队并派一个营担任警戒，雁门地方部队攻击崞县西南同蒲路上的重镇大牛店井破击原平至忻州段，各部队于11日夜统一行动。部署确定后，周士第颁布了严格的入城纪律，以杜绝朔县违纪现象的再次发生。
  7 月11日晚，独二旅在扫除外围碉堡后，于23时集中火力攻城。各团将山炮与迫击炮、轻重机枪、掷弹筒集中使用，抵进到前沿300 —70米内，在统一时间一齐开火，打得城头上的敌人根本无法抬头，爆破组、突击队踏着硝烟扑到城下。三十六团以四个连队爆破组连续爆破的方式仅用十分钟就把北门的两道城门炸开了。第十七团夺取了西门鼓楼；第二十一团在先期入城部队的协同下，也从西门南段登城，团长带五个连堵击南关逃敌。敌人在我军猛烈攻击下大部被歼，余敌弃城而逃，出城不远又被我第十一旅警戒部队和独二旅侦察队消灭。这一战斗，全歼守敌2200名，而我军只伤亡71人，以较小的代价夺取了重大的胜利。
  晋北野司把攻克崞县情况向晋绥首长报告后，贺龙极为重视，并将其经验归纳为四条：一，集中火力，突破一点；二，登城后，有准备地击退敌人的反冲击；三，预先划分各部队进城后的作战区域；四，敌人将肃清时，我军主力应迅速集中，以便打援和追击。这些经验报军委后，毛主席非常重视并批示：“攻崞经验甚好，望通报张坦、太行及陈赓，以供参考。”
  晋北野战军取得的胜利，使阎锡山甚为不安。他自己也意识到原部署的弱点，遂变“分兵把守支点”为“集中固守要点”，立即收缩兵力，急令原平、忻口、五台、定襄、河边等处守军迅速收缩到忻州。忻州的守军增加到8000余人，包括第十九军军部、第三十七、三十九和第四○师各一部及一些保安部队。
  晋北野战军主力南下，于7 月16日接近忻州。贺龙告诉周士第：阎锡山怕丢了忻州，危及太原，很可能调兵增援，那时，你们可以打援，在野战中消灭敌一部，并力争将敌各个击破。
  忻州城即将有一番苦战！
  忻州是太原的“北大门”，是敌关南区总指挥部所在地，由第十九军副军长于振河、日本军官少将今村指挥。敌人把日军经营多年的城防工事增修加筑，配以重兵防守。在忻州外围，敌以三分之一兵力配置在匡村、营盘、车站等处，每处数百人至千余人。城周数百米内构筑了大批护城碉堡，每个碉堡直径有一丈多，高三丈多，能容纳约一个排的兵力，敌军称其为“望楼式碉堡”，而晋北野战军则称为“水萝卜碉堡”，在据点、碉堡川城墙外皆挖有深宽各丈余的外壕和护城壕，壕内灌注泥水，据点、碉堡与城内挖有暗道相通，便于相互联络、支援，地面开阔处铺设了大量绊雷、拉雷、触发地雷。忻州四面都是高大坚固的城墙，墙头架设双层电网，筑有掩盖工事，城角突出部挖有高高低低的火力点形成交叉火网，城西门、南门均被堵死，只留东、北两门进出。当晋北野战军向忻州靠近时，阎锡山就十分惊恐。他于7 月15日派其第七集团军总司令赵承缓从太原到忻州，为守城官兵打气。赵
  承绶到忻州后，向守军训话称：“如果忻州失守，太原将不保，守忻必守城，否则忻州尤难守。”
  他训完话，巡视了一下守城部队，第二天就跑回太原。为稳住军心，阎锡山下令枪毙了首失朔城、只身逃跑的朔县指挥李义龙，禁闭了连丢宁武、繁峙、代县、崞县的第四十师师长王乾元。与此同时，阎锡山急调第六十八师师长许鸿林率两个团北上增兵忻州。
  晋北野战军获悉许鸿林率两个团急援忻州的情报后，周士第司令员根据贺龙的意见，迅速作出“围城打援”的部署，以一个旅在忻州外围监视敌人，主力八个团南下打援。
  7 月22日夜，当敌增援部队进至平社时；我打援部队向平社东南敌山头阵地猛烈攻击，相继夺取了六个阵地。敌军于23日晨向南窜逃，正好遇到预先布置在那里的我三十六团坚决堵击，被打得丢盔卸甲，四处逃散，只有敌师长许鸿林等200 多人逃脱。我歼敌约2000人，缴获山炮三门、迫击炮二门和大量辎重物资。
  平社战斗的胜利，使太原之敌再也不敢派兵来援，而忻州守敌盼援无望，只得作困兽之斗，一面固守城池，一面向城外我军阵地反击以图打破包围。
  阎锡山见地面救援未能成功，改派飞机一日数次向我轰炸扫射，并向城内空投补给。
  贺龙决心乘胜攻占忻州，命令在离石的独四旅旅长顿星云、政委杨秀山率两个团即刻北上，加入晋北野战军，增加攻城力量。
  7 月28日，晋北野司召开前委扩大会议，研究攻忻部署。根据敌人的部署，晋北野战军前委扩大会议讨论决定，于7 月31日晚攻打忻州城，由独二旅打南关之敌并从南面攻城，第十一旅攻打匡村、营盘并从西北面攻城，独四旅为预备队并在东南、西南面佯攻，晋察冀第二军分区部队从东北面攻击并牵制敌人。
  7 月31日晚，下起了倾盆的大雨，我军各部队从预定方向运动，经过激烈的战斗，独二旅将南关之敌扫清，并拔掉了城外几个碉堡，第十一旅攻入匡村、营盘敌军阵地，但因雨大路滑，部队机动相当困难，加上敌工事坚固，待部队接近城墙时天色渐亮，不便继续攻城，野司决定各部队撤出战斗，返回原出发地休整。
  天亮后，正当攻城部队有组织地返回时，传来飞机轰轰的声音。一架敌机在我攻城部队头上盘旋、骚扰。第十一旅战士见状，将机枪架起来一齐对敌机猛烈扫射，敌机被击中，迫降在城西我军驻地附近，战士们欢呼着跑过去，发现二名飞行员伤重毙命，飞机却基本完好。
  攻城虽未取得成功，却意外地缴获了一架敌机，使部队的情绪一下子起来了。这一天正好是8 月1 日，也算是为人民军队建军纪念日献上的一份特殊礼物。“看飞机去”成了这一天部队和驻地老百姓的主要活动。
  8 月4 日，野司召开旅以上干部会议，总结攻城战斗的经验教训，研究下一步作战方针。大家在讨论中认为，应当首先消灭城外车站、营盘两处敌军。会议之后，各部队进一步摸清敌情，调整部署，准备再次攻城。
  8 月11日夜，我军再次攻城，由独二旅、十一旅同时向营盘、车站守敌攻击，接连摧毁了数个碉堡，突入部分阵地，与敌军展开数次冲锋与反冲锋，毙伤俘虏了一批敌人。凌晨3 时许，天公不作美，忽降大雨，部队进攻速度明显慢下来，攻城部队到天亮时不得不撤出战斗。
  这次战斗后，晋察冀参战部队奉命相继调回，归还原建制。而北面的大同战役于8 月14日开始，晋绥军区调独二旅北上大同。晋北野司指挥的部队仅剩独四旅和雁门地方部队，在兵力上与忻州守敌相比已不占优势。贺龙认为，我们对忻州工事了解不多，炮兵不能按时到达指定阵地充分发扬火力，再打下去，成效不大。晋北战役50多天里，已经收复了9 座城池，歼灭阎军8600余人，切断了大同、太原间敌军的联系，控制了忻州以北的同蒲铁路，使大同之敌陷入孤立，战役任务基本完成，不必再为忻州多费时日。因此，经中央军委批准，贺龙于8 月15日下令结束晋北战役。
  晋北战役前，晋绥和晋察冀两军区领导对攻打大同进行了反复酝酿，认为打大同的条件比较成熟。处在第一线的指挥员信心很足，有的甚至打了包票，认为打大同有把握。中央军委根据军区领导的报告与当时情况，同意攻打大同，命令晋察冀军区与晋绥军区部队配合，执行攻打大同的任务。
  大同是我国著名的煤都，北接绥远，东连察哈尔，是平绥、同蒲两铁路的交会点，历来是兵家必争之地。日本侵略军投降后，阎锡山派第八集团军副总司令兼四十二军军长楚春溪率骑兵第四师开进了大同。他们与日伪势力同流合污，把原来的伪军改头换面，编成了省防第五军，并将部分伪军与骑兵第四师合编成暂编第三十八师。他门还把800 多名日军加上伪警察部队，编成了保安教导总队。东北挺进军马占山的骑兵第五、六师，在绥远战役中也退缩到了这里。所以，敌人的这些兵力加起来约二万人，由楚春溪统一指挥。大同守敌虽然建制不一，战斗力不强，但大同城墙厚实，既高又陡，工事坚固，城下有交通壕，从近郊到城墙脚下有3 道防线，筑有许多碉堡和暗堡。