10月26日這一天，廖耀湘和他所屬各個部隊全都亂作一團，各級軍官大多自行主張，東奔西突。在這種特殊的情況下，東野總部已很難給各部隊下達具體的作戰命令。林彪決定，已經包圍和插入廖耀湘兵團的九個縱隊，即一縱、二縱、三縱、五縱、六縱、七縱、八縱、九縱、十縱，全部向包圍圈中的敵人進攻，總部把指揮權下放到各個縱隊，縱隊可以再下放到師，哪裡有敵人就往哪裡打，哪裡有槍聲就往哪裡打。 10月26日晚上，林彪向各縱隊下達了這樣的命令：
（一）今夜及明日、後日，各部隊均應主動尋敵攻殲。
（二）應集中主力各個擊破敵人，最好以三個師圍敵一個師，以二三個團殲敵一個團。
（三）應各抓住一股敵人，先包圍後，經過幾小時準備再發起攻擊，對潰退的敵人立即發起衝鋒。
在林彪的命令下，幾十個當地叫作這家窩棚、那家窩棚的小村子的地區，我軍近40萬大軍向10萬敵軍發動了砍瓜切菜般的圍殲戰，這也是一場戰爭史上罕見的“混戰”。因為我軍從四面八方向敵人打穿插，雙方絞在了一起，不僅是敵我交叉，甚至是我我交叉，既有包圍與突圍，也有反包圍與反突圍。衛立煌從瀋陽派來了飛機，可是飛機上的空軍卻不敢向下面丟炸彈或打機關炮，因為他們既無法與地上聯絡，也分不清地面上的部隊到底是哪一方的。敵軍不是不想突圍，廖耀湘在無奈之中也曾要求已聯絡上的部隊一齊拼命向瀋陽方向衝，爭取能突出一部分。
可是，由於我軍從四面八方向敵軍衝去，敵人實在無法組織起隊伍進行有層次的攻擊，只能無把握地亂闖，在我軍的優勢兵力面前，其結果只能是一部分一部分地被我軍吃掉，一大批一大批地當了俘虜。
在這場以混戰形式出現的殲滅戰中，出現了很多一般戰場上難以見到的結果：
六縱十六師四十八團有兩個排，在對著打散了到處亂竄的敵軍高喊“繳槍不殺，趕快投降”的同時，兩個排的戰士都端著槍，站成一座“解放門”，然後向敵人喊話，告訴敵人，凡是放下武器從這個“解放門”過去，就算作解放。不長時間，就有2000多人從中過去。一登記，竟有廖耀湘兵團五個軍九個師的番號。
在晚上的交戰中，我軍一個連隊見到前面有一大群人，對方高聲問道：“你們是哪一部分的？”我軍中調皮的戰士說：“新六軍的。”對方說：“好，我們是新一軍的，可找到你們了。”一走近，對方全部成了我軍俘虜。
也是在晚上，我軍一名炊事員給部隊送飯，喊了一聲：“二營開飯了。”竟引來了附近敵人的一個二營。這個二營當然也就全部當了俘虜。
五縱作戰科長侯顯堂帶了兩個通信員從師裡回縱隊司令部，路上碰到一個營的敵人。三個人對一個營，不好打，侯顯堂乾脆向敵人喊話，要敵人投降。這一個營的敵人果然放下了武器。三個人就抓了新六軍一六九師砲兵營的400多個俘虜。
五縱十四師在追擊敵人時，敵人四散逃跑。彭飛龍師長命令師直屬機關的人也去抓俘虜，於是機關幹部和通信員、司號員、理髮員、炊事員等“八大員”都出動了，沒有槍的就提上一根棍子。就這樣，70多個有槍或無槍的機關幹部和“八大員”一共抓了800多個俘虜。
有一個炊事班，在送飯回來的路上，順便“撿”回來的俘虜竟有兩百多個。
敵新二十二師在突圍時，昏頭昏腦地竟衝到了位於前、後尖崗子之間的我軍八縱司令部門口。這時的八縱司令部中只有一個警衛班、一個通信分隊、一個偵察分隊，其餘就是機關工作人員。於是，連段蘇權司令員、邱會作政委都拿起手槍投入了戰鬥，不僅打敗了敵人，還抓了600多個俘虜。
在這一次戰役之後，東北野戰軍中出現了一句新編歇後語：“遼西戰役的俘虜——越帶越多。”
對於1948年10月27日這一天的情況，廖耀湘的參謀長楊昆有如下回憶：
俗語云：“兵敗如山倒。”對國民黨軍隊來說，這話一點也不假。 1948年10月27日拂曉，當我們所在的那一路撤退的行軍縱隊（新編第二十二師第六十四團、兵團部及直屬隊、新編第六軍軍部及直屬隊、新編第二十二師主力等）被解放軍切斷、隔離、分別包圍的時候，那種驚慌、混亂、奔逃的情形，簡直無法形容。那時廖耀湘、李濤和我三人也雜在這些亂竄亂奔的人中瞎跑。那是一個相當大的開闊地，被圍在開闊地上的人，至少有三千人以上。還雜有輜重、行李、騾馬、大車、汽車等。東邊槍響，人群向西邊跑；西邊槍響，人群向東邊跑。
我們幾個人，先是站在汽車門的兩邊，開著汽車跑。後來顛顛簸簸，又下來跟著跑。跑來跑去，只聽見四面八方槍響，卻未見解放軍人員逼近。於是我們幾個人分別向亂跑的人群大喊：
“你們不要跑，組織起來吧！幫我們突圍出去，要官有官，要錢有錢哪！”“司令官、軍長都在這裡，你們保護著出去，保證你們升官受賞！”……我們喊得聲嘶力竭，這些人還是不睬不理，奔逃如故。我們認不出他們是什麼官階、職務，更叫不出他們的姓名，弄得無可奈何。後來，人群漸漸跑散了，漸漸稀少了，只剩下我們少數人蒙頭轉向，不知如何是好。最後我說：“我們三個人都帶有隨從，同在一起跑目標太大，還是分散開來各跑各的好，免得大家同歸於盡。”他們兩人都同意，於是就分散開了，各走一方。但解放軍人數眾多，大小村莊到處都有，解放區人民都已組織起來。儘管我們躲躲藏藏，晝伏大決戰遼沈戰役夜行，或化裝成老百姓，也沒有能逃出去。多則混過七八天，少則幾個小時，都一一被查出做了俘虜。遼西兵團的所有高級將領，除新編第一軍軍長潘裕昆、新編第三軍軍長龍天武兩人逃脫外，其餘的後來在解放軍官教導團裡都會在一起了。
10月28日清晨，圍殲戰基本結束。我軍指戰員絕大多數是連續作戰四十幾個小時。如果加上作戰之前的急行軍，很多人是幾天未休息了。
有不少人在吃飯時連筷子都拿不穩，端著碗就睡著了。
但是，戰士們在只經過了短暫休息之後，又得到了新命令。因為這一仗的全勝已經讓瀋陽的敵人感到了滅頂之災，他們正在準備出逃。中央軍委命令東野立即行動，消滅瀋陽之敵。根據中央的命令，東野總部做出瞭如下部署：一縱、二縱向新民前進，從西面截住敵人；已在瀋陽附近的十二縱直接進軍瀋陽；七縱、八縱南下營口，切斷敵人最後的退路；三縱、五縱、六縱、十縱這幾天打得最苦，留下來打掃戰場，清理、收容俘虜。還在塔山戰場阻擊敵人的四縱、十縱已無須再打，後撤休整（當圍殲廖耀湘兵團過程中，葫蘆島的侯鏡如東進兵團按蔣介石的命令也在向我塔山一線進攻，但都被我東野二兵團打退。廖兵團被消滅後，我軍從塔山退出）。
在打掃戰場、清理俘虜中，我軍見到了一個個國民黨軍隊高級將領的窘態：曾在法國留學的廖耀湘頭戴氈帽、身穿破衣、肩披麻袋、趕著小毛驢，以“南方商人胡慶祥”的身份（廖耀湘的湖南口音讓他只能裝成南方人）被抓；曾在美國西點軍校深造的李濤，手提一條破面袋，身著一件女式長衫，以“鐵嶺縣政府文書王玉祥”的身份被抓。另外兩名軍長，向鳳武是穿著老百姓服裝混在俘虜群中被查出來，只有鄭庭笈因為是在帶著特務連突圍時被俘的，所以還未化裝，身上還穿著軍服。
包括國民黨軍隊“五大主力”之二（新一軍和新六軍）的廖耀湘兵團，從司令官到士兵，一共5個軍12個師10萬餘人，就這樣在兩天之中，全部被我東北野戰軍所消滅，絕大多數都當了俘虜。這一仗，不僅是東北野戰軍所打的前所未有的最大殲滅戰，對於整個東北的解放，具有決定性的意義，而且也是整個解放戰爭中前所未有的最大的殲滅戰，對於全國的解放戰局都是一個很大的勝利，很大的鼓舞。中共中央在給東北野戰軍的賀電中指出：
慶賀你們此次在遼西地區殲滅東北敵軍主力5個軍12個師的偉大勝利。東北我軍在兩星期內連獲錦州、長春、遼西三次大捷，使敵人損失26個整師共約30萬人的兵力，對於全國戰局貢獻極大。尚望激勵全軍，再接再厲，為全殲東北匪軍、解放瀋陽而戰。