1947年底，師長羅廣文調任第10訓練處處長，副師長熊綬春繼任師長。其後，整編第10師在冀魯豫戰場和中原戰場，先後參加了魯西南戰役後期作戰、阻擊人民解放軍挺進大別山的曹縣戰役（土山集戰役）、大別山清剿戰役、宛西戰役、宛東戰役、平漢路進攻戰役等作戰。

1947年9月曹縣戰役（土山集戰役），整編11師孤軍突出到土山集、大義集一帶，華野急於報南麻一箭之仇，調動5個主力縱隊（華野1、3、4、 8、10縱，中野11縱）設下口袋陣，欲包殲整編11師，11師師長胡璉嗅覺敏銳，馬上停止前進，進駐兩個村莊挖掘工事固守。解放軍還是老戰術，集中絕對優勢兵力打殲滅戰，以3、8兩縱猛攻土山集守軍18旅，4縱阻擊大義集增援。胡璉的18旅頑強守住土山集，經過3天激戰，重創3、8兩縱，同時大義集的11旅及時出擊，打垮4縱阻擊，猛烈從後攻擊3縱後方，華野見勢不好，迅速撤退。解放軍傷亡4413人，11師傷亡3000多。