至此，鲁南战役第一阶段宣告结束。
蒋介石得到第一快纵被歼的消息后，气得简直快要吐血，“啪”地一声把水杯往桌上一放：“娘希匹，娘希匹，薛岳是个蠢才，老子一点血本全让他给拼光了！”
1月9日晚，攻打峄县的战斗开始。
粟裕率部分精干人员组成轻便指挥所，到峄县、枣庄前线指挥作战。
10日晚6点10分，总攻开始，何以祥第八师率部在炮火开路后，采用连续爆破的形式首先攻破南门，缴获了7辆坦克。这个口打开后，后续部队紧跟先头部队进城，及时地投入巷战。
晚8时15分，第九师及二纵第四师第十团，在城内部队策应下，由东门及东北角突入城内，两路部队夹击，激战至11日凌晨1点，全歼城内守敌。
在围攻峄县的同时，粟裕命令，第一师主力对枣庄之敌发起进攻，并以少量兵力监视齐村、郭里集之敌，保障枣庄主力两翼的安全。