Sau chiến dịch Thu đông 1950, trực tiếp là chiến trường Biên Giới Tây Bắc đã thu hẹp phạm vi phân khu Nghĩa Lộ của quân đội Pháp và chư hầu (Quốc gia Việt Nam, Xứ Thái tự trị). Tinh thần của quân Pháp sa sút trầm trọng[1] và có nguy cơ rất cao là sẽ thất bại trước Việt Minh. Chính nguy cơ này đã dẫn tới việc Mỹ bắt đầu viện trợ cho Pháp để chống lại cuộc kháng chiến của Việt Nam.[2] Sang năm 1951, lực lượng du kích của Quân đội Nhân dân Việt Nam gặp rất nhiều khó khăn tại vùng địch hậu, nhất là ở Nam Bộ, các căn cứ thường xuyên nằm trong tình trạng bị bao vây, chia cắt sau khi thực dân Pháp và tay sai với sự gia tăng nguồn lực từ Mỹ tăng cường tấn công. Sau Chiến dịch Hà Nam Ninh, tại đồng bằng Bắc Bộ, Pháp ra sức củng cố công sự, tăng cường càn quét, phá cơ sở; đồng thời Pháp đẩy mạnh kế hoạch củng cố vùng Tây Bắc.

Phối hợp với những cuộc càn quét liên tiếp, quân Pháp đẩy mạnh Da vàng hóa chiến tranh, dùng nhiều cách bắt lính người Việt để xây dựng được 68 tiểu đoàn ở toàn miền. Báo cáo của Quân đội Nhân dân Việt Nam cho biết: "Tại nhiều nơi cơ sở của ta gần như mất trắng. Có nơi 80% cán bộ Đảng viên bị bắt, nhiều ku du kích, xóm làng bị triệt hạ, đồng bào bị thiệt hại vùng du kích thu hẹp khá nhiều. Phong trào kháng chiến ở vùng địch hậu giảm sút rõ rệt"[3]

Pháp tăng cường lực lượng củng cố Nghĩa Lộ, tỉnh Yên Bái để giữ vựa thóc lớn của Tây Bắc và uy hiếp phía tây căn cứ Việt Bắc. Ngày 11/9/1951, Bộ chính trị ra chỉ thị mở chiến dịch Lý Thường Kiệt ở Tây Bắc nhằm tiêu diệt sinh lực địch, xây dựng cơ sở, đẩy mạnh chiến tranh du kích, phá khối Ngụy quân người Thái. Bộ tư lệnh Đại đoàn 312 được Tổng quân ủy trao trách nhiệm điều hành chiến dịch.[1]