在14日和談開始前，我平津前線司令部對天津已下總攻擊令，當晚深夜天津解放，守軍司令陳長捷被俘。鄧寶珊前來談判的主要內容，原來包括平、津、塘、綏四地實行和平解放，此時天津解放，實際隻剩下北平、綏遠兩地了。談判決定在北平成立聯合辦事處，處理和平解放北平有關事宜。聯合辦事處主任為葉劍英，我方參加的有陶鑄、徐冰、戎子和；代表傅作義參加的有“華北剿總”副總司令郭宗汾、政治處長周北峰以及焦實齋。
1949年1月21日傅作義將和平解放北平的協議方案，經國民黨中央社公告，1月22日上午10時起，雙方宣布北平停戰，鄧寶珊親自出城到馬各莊前線指揮所，迎接我方人員到北平具體商談和平解放北平後國民黨部隊的具體改編的各項細節。1月23日，我平津前線司令部正式派陶鑄為全權代表，在鄧寶珊的陪同下，分乘八輛吉普車，進入北平城，與傅作義直接談判，達成和平解放北平的最後協議。隨行人員除兩名警衛員外，有蘇靜和陶鑄的秘書宋群。新華社特派記者劉白羽、華山，以工作人員的名義隨行。蘇靜、宋群、劉白羽、華山等都穿著繳獲的美軍皮夾克，陶鑄穿著我軍自製的皮領軍大衣。車隊離開我軍前線指揮所時，我方的四輛吉普車走在前麵，鄧寶珊一行的坐車隨後。宋群乘坐的吉普車走在最前麵開路。沿途我軍崗哨，見插有紅旗的我軍標誌，事先已接到通知，都持槍致禮，一一放行。在通縣與北平之間，離開我軍前沿陣地，有一段中間地帶，即進入傅作義部隊的前沿陣地，在經過中間地帶時，鄧寶珊一行乘坐的吉普車，就從後隊改為前隊，由傅部周北峰處長為向導，從朝陽門進城，經東四牌樓，東單大街，直駛東交民巷禦河橋二號“華北剿總”聯誼處內。這是傅作義秘密接待陶鑄的招待所，稍事休息，傅作義就親臨住處看望陶鑄，並約定時間正式開始談判。
參加與傅作義代表談判的隻有陶鑄和蘇靜兩人，接連談了三天。談判在樓上，有時在大廳裏還聽到陶鑄嚴厲的爭吵聲。第四天晚上，聽到大街小巷劈劈啪啪的連天震耳的鞭炮聲，宋群他們才知道這是1948年的大年三十，1949年的春節來到了古城北平。
陶鑄順利完成了與傅作義的談判使命，“華北剿總”所屬第四、第九兵團共25萬人按協議規定，自1月22日起開始撤離市區，開赴指定地點聽候整編。北平古城，未受炮火威脅，完整地回到人民手中。
1949年2月21日，平津前線司令部、政治部召開北平受編的原國民黨軍師級以上軍官會議，正式宣布改編方案。林彪、羅榮桓、譚政、陶鑄、劉亞樓出席了這次會議，傅作義的代表郭宗汾等出席會議。陶鑄從秘密進入北平與傅作義談判，達成國民黨部隊的改編協議後，就一直留在北平，代表葉劍英擔任起和平解放北平聯合辦事處的日常工作。2月下旬，第四野戰軍41軍按協議完成接受北平的工作後，陶鑄就搬出禦河橋二號大院，住到東四四條四號小院。這段時間，他每天的主要精力，就放在對國民黨起義部隊的繁重而複雜的改編工作中去，曆時一個多月，完成了華北國民黨軍13個軍、50個整師及非正規軍的4個師，共約40萬國民黨部隊的整編任務。
北平和平解放，平津戰役、淮海戰役相繼勝利結束，我百萬雄師，已陳兵長江北岸，陶鑄此時已奉命組建南下工作團，動員平津3萬多知識青年，參軍南下。
吸收平津大專院校學生，組建南下工作團，是陶鑄倡議，在野戰軍黨委的支持下作出的決定。為了動員北平大專學生參軍南下，陶鑄還出麵邀請北平一些大學的著名教授，在前門外全聚德宴請晤談，請教授們幫助部隊做好這件工作。
南下工作團的消息一公布，向往革命的大學生們，歡騰雀躍，招生處設在東四三條的華文學校內，由四野政治部宣傳部副部長陳亞丁主持口試，同時在天津設立招生處。不到半個月，就吸引了3萬多青年。在南下之前，由陶鑄負責，對這批青年進行了短期訓練，同時他還教育部隊，重視和幫助這批知識分子。他向部隊做報告時強調指出：“沒有文化，政治覺悟是不可能提得很高的。我們的政治工作，決不能以‘老粗’為光榮。應把‘老粗’改變成‘老細’作為一項很重要的任務。”部隊南下時，陶鑄就把招收來的大批知識分子，分配到各連隊，每個連隊就配備了兩個文化教員。1951年至1953年，部隊開展文化學習時，這批南下的青年知識分子，充分發揮了作用。
譚政擔任南下工作團總團團長，陶鑄任副團長，離北平南下時，中央已內定陶鑄為武漢市委書記。5月8日武漢解放。陶鑄統率南下工作團，隨同前線指揮部立即乘火車轉鄭州向武漢急進。火車行至許昌，因平漢路許昌到漢口段尚未完全修複，就改乘汽車南下。陶鑄抵達武漢時，中央任命譚政為軍管會主任，陶鑄為軍管會副主任。市長為吳德峰，警備司令為蕭勁光。譚政主要負責部隊工作，武漢三鎮的接管工作，實際由陶鑄全權負責主持。
南下工作團下設三個分團。陶鑄十分重視新聞文藝工作，在南下工作團三個分團之外，又專門成立了一個直屬新聞文藝隊，由陳亞丁、劉白羽帶隊，負責接管新解放城市的報紙、文藝部門。