1949年4月21日至6月2日，人民解放军继三大战役后，进行了又一次大规模的战役行动——渡江战役，共歼国民党军43万多人，渡江战役的胜利宣告了国民党在中国大陆统治的终结。国民党残余势力龟缩在华南、西南、西北的部分地区。
为了实现全国的解放，第一野战军（原西北野战军）遵照中共中央、中央军委的统一部署，开始向大西北进军。于1949年7月11日发起了“扶（凤）眉（县）战役”，在扶风、宝鸡等地区歼灭胡宗南部主力4个军共4.3万余人，解放县城8座。这是第一野战军在西北战场上进行的一次大规模的围歼战，是与敌人进行战略决战的第一仗，彭德怀称之为西北战略决战的第一个回合。毛泽东曾致电祝贺：“歼胡四个军，甚慰。”
“扶眉战役”后，青、宁二马为了保存实力，匆忙北撤至平凉组织防御，并制定了“平凉会战”计划，企图做垂死挣扎。第一野战军为了扩大“扶眉战役”的战果，趁国民党军队撤退之际，分别以十九兵团（司令员：杨得志，政委：罗瑞卿）、一兵团（司令员：王震，政委：先王震后为徐立清）、二兵团（司令员：许光达，政委：王世泰）三路兵马追击围歼“二马”，欲歼灭“二马”主力于平凉地区。后来，马鸿逵发觉马步芳为了保存自己的实力，将主力撤到了静宁一带，遂令其临时总指挥卢忠良退守宁夏，致使“平凉会战”计划彻底破产。
第一野战军乘势向陇东实施追击。追击战中，解放了包括甘肃东部重镇天水在内的陇东广大地区，战役于8月11日结束，解放军共歼灭国民党军1.1万余人，缴获骡马3200余匹。马鸿逵部退守宁夏，马步芳军队一路向兰州溃逃，一路烧杀抢掠，无恶不作，沿途百姓受尽蹂躏。同时，为了阻止解放军追击，马继援（马步芳长子）的八十二军在溃退过程中放火烧毁了宁远、红土窑的两座公路桥。
8月11日，马家军逃至安定境内后，一部分经团结、香泉，从内官东岭进入内官营镇，在今了马滩一带砌槽搭灶，修筑工事，准备在内官营和解放军进行决战，另一部分逃往定西县城。
8月13日，解放军右路军在十九兵团司令员杨得志的率领下进驻宁远镇，指挥部队马不停蹄一路追击，于当日抵近定西城。次日上午10时左右，解放军从石坪南面向县城发射炮弹两枚，一枚落在稍家坑，一枚落在今区文广局旧址附近。马家军闻讯而逃。解放军先头部队分作三支，沿东山、西山、西兰公路尾追。不久，南山、东山插上了解放军红旗。马家军残部纷纷向城西北逃窜。接近中午时，解放军从东、南、西三城门入城，一杆大红旗插上东门城墙，宣告定西城获得解放。与此同时，解放军先头部队向巉口方向挺进，继续追击敌人。巉口数十名群众在解放军末进村之前积极准备迎接，被马家军残留在巉口的便衣队执枪恐吓，胁迫驱赶至北山，并打死了3人。
为了防止部队西去后形成权力空缺，和与国民党原政府机构进行移、接交工作，上级决定由解放军十九兵团民运工作团主任葛士英担任定西县代县长。
8月17日，随解放大军西进的共产党地方党政干部60余人由专员白炳炘、县长刘惠分别带领进驻定西城。中国人民解放军副总司令、第一野战军司令员彭德怀及张宗逊、甘泗淇也于同日抵达定西，彭德怀驻原国民党定西县参议会（今敬东广东北角）。
8月19日，中共定西县委、定西县人民政府正式成立。决定高霞为首任县委书记。刘惠为首任县长，接替了随军代理县长葛士英的工作，接着，中共甘肃省委也在定西大城隍庙召开了第一次会议，宣告中国共产党甘肃省委员会的正式成立。
至此，定西这座饱经沧桑的小城，终于回到了人民的手中。紧接着，学校复课、商人开市、工人上班，社会秩序恢复了正常，定西人民在中国共产党的领导下，走进了一个新的历史时期。
定西解放后，在县委、县政府的组织领导下，全县立即投入到轰轰烈烈的支前运动中，共建立大小支前招待站各3个，其中大站分别设在宁远、城关、称钩驿，每站5人；小站设在李家堡、新集、西巩驿，每站3人。支前工作主要任务是修路架桥、筹送粮草、组织担架队运送弹药和伤员。
宁远站组织民工100多人，用两三天的功夫，修通牛营小高家、大高家等道路，筑成了高家营、串河子沟、前川坡三座土桥；新集和西巩两区调集民工400多人，开辟了新集街到会宁六十里铺之间的新公路，民工们编队划片包干，干劲十足、热火朝天，工地上歌声、号子声此起彼伏，仅用14天就修通了40公里的公路。保证了解放大军西去的车辆和驮队的通行。
各支前站采用以借代征、先借粮后办手续、以征顶借的办法，组织干部分别下乡征粮借草，全县所征粮草除送交县总站的以外，还组织庞大的运输队送到榆中甘草店，每天近千人推着木车、胶轮车，赶着2000多头牲口，汇成一条长长的运输大队，前呼后拥、昼夜不停。在整个支前工作阶段，全区共送达粮食512万斤。柴草100万斤。制作军鞋2.6万。同时出动民工400多人组成了担架队，执行给前线的运送任务。
规模空前的支前运动，为兰州战役的胜利起到保证作用，同时，也为人民解放军向整个大西北进军作出了贡献。第一兵团司令员王震在为《兰州战役》一书作序时说：“广大新老解放区人民群众全力以赴，支援前线，为夺取兰州战役的胜利，建立不朽的业绩”。
8月25日，甘肃省会宁分区行政专员公署在定西正式成立，辖会宁、定西等8个县。9月22日经甘肃省委批示：“原会宁分区自即日起易名定西分区，……定西分区和各机关均驻定西办公”。定西从此成为地区专员公署（今市政府）所在地。
