Khi Nội chiến Trung Hoa nổ ra tại Mãn Châu, Tưởng Giới Thạch quyết tâm chiếm lại Mãn Châu. Binh đoàn 6 của Liêu và Binh đoàn 1 của Tôn Lập Nhân đi tiên phong tiến vào khu vực. Để đánh bật quân cộng sản khỏi các thành phố mà họ đã chiếm được, Tưởng Giới Thạch bổ nhiệm Đỗ Duật Minh làm Tổng tư lệnh tại Mãn Châu, Bộ trưởng Quốc phòng Bạch Sùng Hy làm Tham mưu trưởng Bộ Tư lệnh Bảo an Mãn Châu. Lãnh tụ cộng sản Trung Hoa Mao Trạch Đông giao cho Lâm Bưu chỉ huy Chiến dịch phòng thủ Tứ Bình. Liêu Diệu Tương chiếm được các cứ điểm của quân cộng sản xung quanh Tứ Bình, buộc họ phải rút khỏi thành phố. Các tư lệnh Quốc dân đảng bắt đầu chiếm lại hầu hết các thành thị ở phía nam sông Tùng Hoa, nhưng Tưởng Giới Thạch cấm họ vượt sông vì lúc này tướng George Marshall đang thực hiện nhiệm vụ hòa giải hai phe Quốc-Cộng.

Sau khi Tưởng Giới Thạch thay Đỗ Duật Minh bằng Trần Thành, tình hình ngày càng tồi tệ. Nhờ cuộc cải cách ruộng đất trong vùng giải phóng và việc Quân đội Đế quốc Mãn Châu cũ chạy sang phe Quân giải phóng Nhân dân, lực lượng cộng sản lên đến hơn 1 triệu người. Năm 1947, Tưởng Giới Thạch bổ nhiệm Liêu làm Tổng tư lệnh Binh quân 9, bao gồm: Quân đoàn 1, Quân đoàn 3, Quân đoàn 6, Quân đoàn 49, Quân đoàn 52, Quân đoàn 71, Sư đoàn độc lập 207 chỉnh biên và 3 lữ đoàn pháo binh. Tháng 9 năm 1948, Phương diện quân Mãn Châu phe cộng sản dưới quyền Lâm Bưu mở Chiến dịch Liêu Thẩm. Liêu đề nghị lên Bộ Tổng tư lệnh quân đội Quốc dân rằng Binh đoàn 9 phải rút về Dinh Khẩu, một cảng biển do quân Quốc dân đóng giữ, và rời Mãn Châu bằng đường biển. Nhưng Tưởng Giới Thạch lại ra lệnh cho ông giải cứu lực lượng của Phạm Hán Kiệt bị bao vây tại Cẩm Châu. Nhưng trước khi Liêu đến được Cẩm Châu, thành phố thất thủ, và Trường Xuân, một căn cứ Quốc dân đảng khác tại Mãn Châu, cũng đã đổi chủ. Cuối cùng Đỗ Duật Minh cũng thuyết phục được Tưởng Giới Thạch cho phép Binh đoàn 9 rút về Hoa Bắc, nhưng họ không thể phá được tuyến phòng thủ của Quân giải phóng Nhân dân quanh Hắc Sơn (黑山) và Đại Hổ Sơn (大虎山), và đánh mất khoảng thời gian quý giá. Trong một trận tập kích ban đêm, một đơn vị cộng sản tiêu diệt bộ tư lệnh của Liêu, kết quả là việc chỉ huy của ông bị đứt quãng. Từ ngày 20-28 tháng 10, Quân giải phóng Nhân dân dưới quyền Hàn Tiên Sở tấn công Liêu Tây (辽西战役), phía đông Hắc Sơn và Đại Hổ Sơn, và phía Tây Giản Dương Hà (饶阳河), tiêu diệt 12 sư đoàn quân Quốc dân đảng, bao gồm Quân đoàn 1, Quân đoàn 6 tinh nhuệ với 110,000 người, bắt sống Liêu Diệu Tương. Chỉ có Quân đoàn 52 của Liu Yuzhang rút được về Thượng Hải.