12月7日，金日成來到大榆洞，和彭德懷就朝、中軍隊組成聯合司令部後的具體問題進行協商，根據毛、金會談的原則，雙方商定：“中朝聯軍總司令部下轄中國人民志願軍司令部及朝鮮人民軍司令部，但中朝聯軍總司令部不對外公佈。凡屬作戰範圍及前線一切聯合行動，均以中朝聯軍總司令部的名義下達之。”自此，中朝聯軍總司令部正式成立。
12月8日，志願軍黨委對第三次戰役如何打和何時打的問題進行討論，大家認為敵人雖遭兩次戰役打擊，但主力未削弱；敵人為防止中朝軍隊再次反擊，除在“三八線”部署了約20萬兵力外，還每天出動飛機對志願軍後方供應線輪番轟炸。志願軍大部車輛被毀，物資被燒，幾十萬人的糧彈被服靠夜間突擊搶運，不能按時供應。而志願軍經過兩次戰役後，減員數萬人，急需休整補充。為此，彭德懷於當日致電毛澤東，建議志願軍在“三八線”以北數十里休整補充，讓敵人佔“三八線”，以便明春再戰時殲滅敵主力。彭德懷在電報中又提出此役結束後，共需補充新兵6。5萬人，請高崗加緊抽調；特別強調目前部隊糧彈油鹽鞋均不能按時補充，為爭取對敵下一次決戰的勝利，要求中央軍委速派空軍掩護後方運輸線。
這時，印度等亞非13個國家向聯合國安理會提出了一項建議：“先在‘三八線’停戰，然後舉行有關各大國參加的會議，就和平解決朝鮮問題進行協商。”12月13日，毛澤東覆電彭德懷說：“目前美、英各國正要求我軍停止於‘三八線’以北，以利其整軍再戰，因此我軍必須越過‘三八線’作戰。”“此次南進希望在開城南北地區即離漢城不遠的一帶地區，尋殲幾部分敵人。”
12月14日，聯合國大會透過成立“朝鮮停戰三人委員會”① 的決議。但彭德懷為執行毛澤東南進的指示，不予敵人以喘息時機，放棄了原來休整過冬的設想，經志司黨委討論，於12月15日電告金日成和毛澤東說：“決以六個軍向開城、漣川、金化線攻擊前進，求得在漢城、原州線以北殲滅一部美偽軍②，得手後再看情況而定。”
志願軍兩次大勝，朝鮮黨政軍民情緒與中國人民志願軍的影響大為提高，但速勝情緒也在各方面生長。有的人認為美軍將速逃，要志願軍速進。彭德懷於12月19日致電毛澤東反映了這一情況，再次表明自己的態度說：“據我看，朝鮮戰爭仍是相當長期的，艱苦的。敵人由進攻轉入防禦，戰線縮短，兵力集中，縱深加強，對聯合兵種作戰有利。美偽軍士氣雖較前低落，現在還有26萬多兵力。從政治上看，敵人馬上放棄朝鮮，對其陣營是很不利。如再被消滅兩三個師，可能退守幾個橋頭陣地，也不會馬上全部撤出朝鮮。我軍目前仍應採取穩進，對部隊不要太傷元氣。現已開始戰役接敵運動，此役除運輸困難，氣候寒冷，相當疲勞外，特別是由山地運動戰轉為對陣地攻堅戰，還沒有進行很好的普遍的教育。因為上述種種原因，我8日給你的電報中，提到暫不越‘三八線’作戰，以便充分準備來年開春再戰。得你13日覆電後，現已遵示越‘三八線’作戰。如無意外變故，打敗仗是不會有的，但攻擊受阻或勝利不大的可能性是存在的。為避免意外過失，擬集中四個軍（五十、六十六軍在兩翼牽制敵人）首先殲滅偽一師後，相機打偽六師，如發展順利，再打春川之偽三軍團，如不順暢，即適時收兵。能否控制‘三八線’，亦須看當時具體情況再行決定。上述各項妥否盼示。”
彭德懷將上述問題報告毛澤東，目的是使中央進一步瞭解當時朝鮮戰場敵我雙方客觀情況和可能出現的問題。21日，毛澤東覆電同意彭德懷的看法和作戰部署，說：“你對敵情估計是正確的，必須作長期打算，速勝的觀點是有害的。在打法上完全同意你的意見，感到不順利，則適時收兵休整再戰。”
新上任的美第八集團軍司令李奇微接受第二次戰役中被殲的教訓，在兵力部署上的特點是：將戰鬥力較弱的南朝鮮軍8個師和土耳其旅部署在第一線，把戰鬥力較強的美、英軍部署在第二線，集結在漢城周圍及漢江沿岸的交通要道上。在東西全線擺出了能守則守，不能守則隨時按計劃撤退的姿態。
根據毛澤東繼續南進的指示，彭德懷將志願軍六個軍組成左、右兩路突擊縱隊，在朝鮮人民軍三個軍團的協同下突擊進攻，兩路在兵力上均佔敵人優勢。
經過周密討論，志願軍決定利用1951年新年敵軍度假疏忽之際，於12月31日17時發起進攻。12月28日，彭德懷致電毛澤東並高崗說：“前電示此役後，‘三八線’仍讓敵佔領