粤桂边战役结束后，国民党军队的部分残余势力纷纷从内地逃往海南岛。

海南岛又称琼崖，为中国第二大岛，面积3.4万多平方千米，北隔琼州海峡，宽11至27海里，与雷州半岛相望。当时在海南岛解放军是琼崖纵队，这支革命部队已经在琼崖坚持斗争23年了，建立了以五指山为中心的根据地，至1949年底，部队发展到2.5万人。

到了1950年上半年，在国民党琼崖保安司令兼防卫总司令薛岳的指挥下，有陆军5个军19个师；海军1个舰队、1个陆战团，舰艇50余艘；空军4个大队，飞机约45架；总兵力10万余人。组成了“立体防御”，企图凭险固守，把海南岛当作反攻大陆的基地。妄图据岛顽抗。

鉴于国民党军队盘踞海南，极大地影响了华南地区的政治安定、经济恢覆和国防巩固。為了迅速解放海南岛，中央军委1949年12月命令解放军第四野战军组成渡海作战兵团，由第十五兵团司令员邓华、政委赖传珠统一指挥。

1949年12月18日，正在苏联访问的毛泽东亲自起草由中央转林彪的这份电报指出：“渡海作战完全与过去我军所有作战的经验不相同，即必须注意潮水与风向，集中能一次运载至少一个军(四五万人)的全部兵力，携带三天以上粮食，于敌前登陆，建立稳固滩头阵地，随即独立攻进而不要依靠后援。”

这份电报强调说：“三野叶飞兵团于占领厦门后，不明上述情况，以三个半团九千人进攻金门岛上之敌三万人，无援无粮，被敌围攻，全军覆灭。你们必须研究这一教训。请告邓赖及四十军、四十三军注意，并望你向粟裕调查渡海作战的全部经验，以免重蹈金门覆辙。”

这是对渡海作战规律的第一次系统总结，对于海南岛等岛屿的解放战役具有十分重要的指导意义。

1950年1月1日，中共中央发表《告前线将士和全国同胞书》，指出人民解放军和中国人民1950年的光荣任务，是解放台湾、海南岛和西藏，歼灭蒋介石残余势力，完成统一中国大业；同时命令渡海作战部队“争取于春夏两季内解决海南岛问题”。

在华南分局领导下，广东人民在完成了紧张艰巨的广东战役、粤桂边战役支援前线工作任务后，随即投入海南岛战役的支援前线工作。由于地处战斗前沿，南路地区人民承担了主要的任务。雷州半岛各县区在解放军到达的一个月前就先后成立了支援前线委员会，为大军筹粮备船。1950年1月到5月，在广东地区征收粮食7000余万斤，船只2666只，牛车4.5万辆， 动员船工1.2万人、民工 96.6万人，建筑公路3264公里，桥梁94座，渡口6个，有力地保障了前线的需要。

在海南岛，琼崖军民遵照华南分局“应集中全部力量，进行迎接并支援大军渡海作战解放琼崖之准备工作”的指示，掀起迎军支前的高潮，在全岛开展筹集钱粮的“一元钱一斗米”运动，认购了40万元的解放公债。

而此时，面对几十公里宽的琼州海峡，部分指战员出现了畏难情绪，部队中流传“革命到底革到海底”“今天咱吃鱼、明天鱼吃咱”之类的泄气话，部分将士怕晕船、怕敌舰、怕飞机、怕淹死，认为渡海作战是“九死一生”。解决“本领恐慌”则靠持续3个多月的海上大练兵，学游泳，学开船，誓做大海的主人，变“陆地猛虎”为“海上蛟龙”。大练兵期间一次意外的木船打跑军舰的战例更激发了全体指战员跨越琼州海峡，战胜国民党飞机、军舰的胜利信心。

为了解决渡海用的船、炮，解放军想尽了办法，去香港、澳大利亚采买没有成功，就从内地造船厂临时赶造，从渔民那里借来所有能用的帆船，从国民党守军在涠洲岛据点武力抢夺300余艘木帆船，拆下汽车发动机加装到木帆船上，最终解决了数万渡海大军的海上运输问题。

1950年3月5日和26日，渡海作战部队组织了两个加强营和两个加强团共8470余人的部队，分两批四次，突破国民党军飞机、军舰的封锁和拦截，在琼崖纵队的有力配合下，渡过琼州海峡，登上海南岛。

四次偷渡成功，使岛上人民武装力量增加了近一个师的兵力，大大增强了海南人民和琼纵部队迎接大军渡海作战的信心；同时也使后续主力部队极大地树立了敢于用木船突破国民党海军、 空军的封锁，登岛歼敌的信心，消除了对“无风三尺浪，有风浪一丈”的大海顾虑和“革命到海底”之恐惧，为主力部队大规模登陆作战积累了经验，创造了有利条件。

根据四次偷渡的成功经验，叶剑英、邓华、赖传珠等人经过认真分析研究，决定放弃依靠改装大批机器船只和购买登陆艇实施大举渡海的作战方针，确定以木帆船为主，争取部分改装机器船，抓住有利时机，组织两军主力，提前实施大规模渡海登陆作战。中央军委和第四野战军前委均同意这一作战方针。

1950年4月16日晚7时，解放军开始强渡琼州海峡。渡海船队勇往直前地驶向琼岛，在海战史上创造了木船打败军舰的奇迹。17日凌晨，船队突破国民党陆海空军对海上的封锁，在琼崖纵队和解放军先遣部队的配合下，在海南岛北部海岸胜利登陆，随即向纵深挺进。薛岳苦心经营数月的“立体防线”顷刻间土崩瓦解。

登陆部队主力在黄竹、美亭一带与敌军展开决战。

解放军包围了国民党军队的主力，薛岳集中四个师的优势兵力，对解放军实施反包围，敌我双方展开激战。解放军在当地民兵的支援下，打退了敌营连续13次的衝锋，最后全连只剩13名受伤的战士，仍然坚守阵地。

21日下午，解放军主力进至美亭东西两侧，与第四十三军形成对敌合围态势。

22日，两军协同作战，在白莲地区击破敌军的抵抗，歼其一部，同时全歼美亭突围之敌，敌军向海口全线溃退。

鉴于敌军全线撤退，企图由南部港口逃走，4月24日，渡海作战兵团向参战部队发出了乘胜追击迅速解放全海南的命令。渡海野战军除了留下一部分兵力守备海口外，其余部队由琼崖纵队配合分成东、中、西三路向南追歼逃敌。

直至5月1日在八所、北黎歼敌第二八六师，海南岛宣告全境解放。

从3月5日野战军第一次偷渡起到5月1日止，解放军以劣势之装备对抗国国民党军的军舰与飞机，在历时58天的战役中成功歼敌守军3.3万余人，迎来了最后的胜利。

解放海南后的第二个月即1950年6月25日，朝鲜战争爆发。两天后，美国宣布，第七舰队进驻台湾海峡。后来，毛泽东主席在一次会见中国人民志愿军副司令员邓华时，意味深长地说，要是晚打两个月，海南很可能变成“第二个台湾”。