1948年7月，徐向前指挥的晋中战役结束，中央决定攻打太原。8月11日，中央军委在批复前委扩大会议情况报告和整训具体计划的电报中提出：“向前同志即利用整训期间来后方休息，本月中旬后，先来华北局及中央一谈。”徐向前也想借此机会，到石家庄的医院检查一下身体，更想见到中央的领导，于是决定16日起程。

8月中旬，徐向前抱病前往西柏坡，参加中共中央政治局召开的“九月会议”。这时的徐向前，肋膜炎复发，身体极为虚弱。他路经石家庄，在和平医院作检查，医生说他的旧病有发展，消化和吸收能力极差，体质虚弱，需要静养三个月。夫人黄杰也劝他多休息几天。徐向前却说：“医生的话不能不听，也不能全听。我还要去中央参加会议呢！”

9月初，徐向前就赶到西柏坡。毛泽东见到他，极为兴奋。尽管他不愿意把病情告诉毛泽东，但毛泽东还是知道了他病得不轻，嘱咐他要好好休养。7日，徐向前在预备会上讲到，打晋中战役时，部队人数总共是55950人时，毛主席插话说：“唉呀！你们还不到6万人，一个月消灭阎锡山10万，单是正规军就搞掉他8个整旅。你说一说，你们那个晋中战役是怎么打的？”毛泽东主席这番话，包含着深刻的赞扬。徐向前随着全场的笑声微微一笑。他从来都是这样：仗打胜利了，把功劳记在战士和人民群众的名下；仗若没打好，又总是严于解剖自己。他向中央汇报打太原的设想，说：“敌我炮火大体相等，兵力也相等，我共9万多，敌也9万多，其中民卫军1.5万，因此打起来是有困难的，但打是一定要打下来的。我已给部队说过，我们长出白胡子，还是要打下来。”

会上，中央根据战争形势，即必须攻取敌人坚固设防的大城市，必须集中兵力，就地歼灭敌人强大的战略集团的要求，要求华北徐向前兵团，在一年内歼灭阎锡山14个旅左右（7月已歼灭8个旅在内），并攻占太原。于是，徐向前向中央详细汇报了攻打太原的设想，毛主席、朱德等中央领导作了更加明确详尽的指示。毛泽东在谈到争取和平解放太原时，说：如果有这种可能性，就尽力争取，阎锡山如同意和平解放，你们请他把军队开到汾孝一带，我们部队开进太原，麻烦就少了。徐向前说：“恐怕不太容易，因为我们曾采取多种方式，争取和平解放太原，还动员阎锡山的老师带了以我的名义写给他的信进太原去劝阎锡山，结果阎锡山不但不听劝告，反而不顾师生情谊，把那位年近八旬的老秀才杀了。他连老师都给杀了，可见顽固得很。我们的立脚点放在打上，但也不放松争取工作、瓦解工作，尽量减少麻烦吧！”接着，他又说：“要能和平解放太原是最好。不过阎锡山生性奸诈，不会轻易让出他那个独立王国，他派人勾结陈纳德，邀请美国记者参观那些数不清的碉堡，幻想美国发动第三次世界大战，他还可能重新出头。所以解决太原问题，我还是照主席讲的‘扫帚不到，灰尘照例不会自己跑掉’去办。”毛主席笑着点头称是。

与会期间，徐向前对自己的身体自我感觉很不好，怕支持不了几个月的时间，中途倒下来，完不成攻打太原的作战任务，很是忧虑。中央领导同志和战友们都十分关心他，多次去亲自看望，还一再叮嘱要注意休息和调养。9月13日，会议结束后，徐向前先到石家庄和平医院检查看病。由于战场形势紧张，他于10月6日抱病从石家庄出发，返回到太原前线。不久，由于劳累，他又病倒了，不能吃喝，烧得厉害。此时，毛泽东和中央军委对他和身体很担心，专门发电问候：“向前患病甚念。望嘱钱部长（即钱信忠，时任华北军区卫生部副部长）妥为诊治，并望你们注意照护，使之能完全摆脱工作，静养一个时期。”并希望将徐向前的病状随时向中央汇报。毛泽东在签发这份电报时还特别加上一句：“如病情严重，应来中央医院，至要。”11月29日，毛泽东放心不下，又致电徐向前：“闻病极念，务望安心静养，不要挂念工作，前方指挥由周（士第）、胡（耀邦）、陈（漫远）担负，你病情略好能够移动时，即来中央休养，待痊愈后再上前线。总之，治疗与休养是第一等重要，病好一切好办。”

到1949年，中央召开七届二中全会，徐向前因身体没有康复不能参加会议。与会的彭德怀在返回西北途中，受中央委托去太原前线看望他时，徐向前认真地向彭德怀介绍了攻击太原的详细方案和准备情况，并请求他留下来指挥攻城。彭德怀见徐向前的身体虚弱，不能再高强度地工作，便答应了。为避免军心动摇，各种命令仍使用太原前线司令部司令兼政委徐向前的名义发出。4月24日，太原前线我军对太原城内3万多守敌发起总攻，在我军的突击下，阎锡山对山西人民长达38年的统治从此结束，徐向前为家乡人民的解放事业立下了不朽的功勋。