主要戰役
黃橋戰役
1940年9月30日，國民黨調集部隊，對江蘇省泰興縣黃橋地區的新四軍蘇北指揮部發動進攻。黃橋戰役進行時，八路軍第5縱隊從淮陰地區南下，新四軍江北指揮部部隊東進至運河，在戰略上起了策應作用。此役歷時4天，共殲國民黨軍隊1.1萬餘人，俘虜官兵4000餘名，繳獲軍用品甚多。新四軍傷亡900餘名。這次戰役，對反擊國民黨軍隊進攻的重要戰役。為蘇中、蘇北抗日根據地奠定了基礎，打開了華中抗戰新局面。
孟良崮戰役
1947年4月，蔣介石在進攻延安的同時，調動40萬人向山東解放區進行“重點進攻”，陳毅、粟裕等率領的華東人民解放軍作戰，殲滅國民黨2萬4千多人。5月上旬，國民黨軍復由臨沂、泰安一線，分左、中、右三路向沂蒙山區進攻，壓迫華東解放軍退至膠東狹窄地區。華東解放軍以部分兵力分別鉗制國民黨的左右兩翼，而以主要兵力實施中間突破，即選擇了冒進突懸的中路敵人，實行猛烈的圍攻，經過5月13-14日的浴血戰鬥，陳毅率軍將國民黨素有“王牌師”之稱的整編74師全殲於孟良崮山區，此戰共斃傷俘虜國民黨3萬2千多人，該師師長張靈甫亦被擊斃，這就是著名的孟良崮戰役，也是後來小說《紅日》的歷史題材。解放軍打退國民黨對沂蒙山區的第二次進攻，扭轉了山東戰場的整個戰局。7月，陳毅率軍再次打退了國民黨的第三次進攻，國民黨被迫西撤。
淮海戰役(1949年)
淮海戰役是三大戰役中第二個戰役，是在以徐州為中心，東起海州、西至商丘、北起臨城(今薛城)、南達淮河的廣大地區進行的。這時，中國共產黨xx由劉伯承、陳毅、鄧小平、粟裕、譚震林組成總前委，鄧小平為書記，統一指揮淮海戰役。淮海戰役於1948年11月6日發起。解放軍經過66天的戰鬥，以傷亡11萬餘人的代價，殲滅國民黨軍55.5萬人。[6]
上海戰役(1949年)
上海戰役是陳毅指揮的最後一場戰役，也是他指揮的最艱難的戰役。國民黨大部分軍隊退集到了上海，蔣介石要求指揮這三十萬軍隊的湯恩伯堅守六個月，等待美國人出兵救援，陳毅指揮的第三野戰軍已經達到了上海。
陳毅擔當上海市市長;共產黨軍隊極力將國民黨調到外圍陣地加以殲滅，以輕武器攻占城市，付出了重大代價，取得了勝利，前後15天時間。上海戰役，除湯恩伯率5萬人乘軍艦撤逃外，其餘15.3萬人全部陣亡。
軍事思想
陳毅的軍事思想研究，在中國現代軍事思想研究中占有重要地位。《陳毅傳》編寫組撰寫、當代中國出版社1991年出版的《當代中國人物傳記·陳毅傳》，解放軍出版社1996年出版的《陳毅軍事文選》，是研究陳毅的軍事思想的重要依據。軍事科學出版社1997年出版的《中國軍事百科全書·軍事思想》中，收有《陳毅的軍事思想》及其重要著作的條目。