周恩来曾经指出：济南战役是三大战役的开端，决战阶段的主要标志是三大战役，三大战役的序幕是济南战役。
1948年8月中旬，中共中央军委和毛泽东提出了要下决心攻克济南等大城市，以便进而夺取对全局具有决定意义的胜利。我华东野战军遵照中央军委和毛泽东同志关于“攻济打援”的指示，以7个纵队组成攻城集团，8个纵队组成打援集团，于9月16日发起济南战役，至24日全歼守敌（内有一个军起义）。济南的解放，对于以后进行的三大战役乃至整个战略决战都具有重大的意义。
第一，使敌人的重点防御开始崩溃。蒋介石因“重点防御”计划遭到沉重打击而表现极大的恐慌，说什么要重新“研究战略战术，使在济南所犯错误不致重复”。美联社电讯也说，济南的解放是人民解放军“动摇蒋介石政权根基”的一个军事胜利。
第二，通过济南战役，摸清了敌人对大城市的设防情况，证明了人民解放军已具有强大的攻坚能力。经毛泽东同志修改的新华社社论《庆祝济南解放》中说：攻克济南“证明人民解放军强大的攻击能力，已经是国民党军队无法抵御的了，任何一个国民党城市都无法抵御人民解放军的攻击了”。
第三，在歼灭敌重兵集团方面，取得了以军事打击为主和争取敌人起义或投降相结合的经验。攻打济南的华东野战军，争取了国民党整编第九十六军军长吴化文率部起义和马鞍山、千佛山之敌投降；而王耀武妄图顽抗则被我活捉。济南战役瓦解敌军的经验，在辽沈、淮海和平津三大战役中，不仅得到很好的运用，而且有了新的发展。
第四，济南战役，提出并解决了与敌人大兵团决战的一个原则问题，即“攻济打援”，在一个战略方向上，集中主力攻歼敌某一集团时，必须以一部兵力攻坚，以更多的兵力阻援或打援；在作战目的上，首先是攻城（或歼某一集团），其次是歼援敌一部或击退援敌，以保障攻城。
第五，济南的解放，增强了夺取辽沈战役全胜的信心。由于林彪不坚决执行中央军委和毛泽东同志的指示，发起辽沈战役半个月后，在“夺取锦州”问题上仍然动摇不定。在中共中央军委和毛泽东同志的督促下，以及济南大捷的鼓舞下，林彪终于定下攻锦的决心。东北野战军于1948年10月14日攻克了锦州，随之取得解放长春、全歼敌廖耀湘兵团、解放沈阳和营口的伟大胜利。接着，东北野战军主力遵照中共中央军委的指示提前入关，协同华北军区发起了平津战役。
第六，济南战役是为发起淮海战役作准备。从当时情况看，不先攻克济南是不能发起淮海战役的，因为在兵力上敌优我劣，华东我军主力不能全部集中南下作战。同时，由于津浦、胶济两铁路不能完全为我所用，人民支援我军作战也极不方便。而打下济南，正如朱德同志所指出的：“对我们很有利，可以利用它原有的工业基础进行生产。山东交通也很便利，有铁路、运河，对今后支援大兵团作战，是一个重要的大后方。同时我们可以腾出十万余人，再加上补充几万俘虏，足以对付南面的敌人。”这就是说，华东我军主力可以毫无顾忌地投入中原战场作战了。形势的发展，正如新华社在《庆祝济南解放》的社论中所说的：“使华东人民解放军获得了比以往任何时候更大的自由”。所以在济南解放的当天，粟裕提出举行淮海战役的建议，立即得到了中央军委和毛泽东同志的赞许。