，招降守将王宣。
進一步攻克峄州，王宣重新反叛，徐達便将他擊殺。
攻下莒、密、海諸州，然後派韓政分兵扼守黃河。
張興祖攻取東平、濟甯，而自己率大軍攻取益都，攻下淮、膠等州縣。
濟南投降，徐達分兵攻取登、萊，齊地全部平定。
洪武元年(1368)，朱元璋即皇帝位，以徐達為右丞相，冊立皇太子，以徐達兼太子少傅。
副将軍常遇春攻克東昌，會師濟南，擊斬樂安反叛者。
然後徐達還軍濟甯，引水師溯黃河而上，直趨汴梁，守将李克彜逃走，左君弼、竹貞等投降。
于是從虎牢關進入洛陽，與元将脫因帖木兒大戰于洛水之北，元将兵敗逃走。
梁王阿魯溫以河南投降，徐達率軍平定嵩、陝、陳、汝等州，然後直搗潼關。
李思齊逃往鳳翔，張思道逃往鹿阝城，徐達率軍入關，西到華州。
捷報傳來後，太祖巡幸汴梁，召徐達到其住所，擺酒設宴慰勞，并與他商議北伐之事。
徐達說：“我大軍平定齊魯，掃平河洛，王保保徘徊觀望；潼關已克，李思齊之輩狼狽西逃。
元朝聲援已絕，現在我們乘勢直搗元都，便可以不戰而取。
”太祖聽後贊道“：你說得對。
”徐達進一步說“：元都攻克後，如果其主向北逃走，我軍要不要繼續追擊呢？”太祖說：“元朝國運已衰，即将自行滅亡，不必煩勞軍隊去追擊了。
你們出塞之後，固守封疆，防止他們侵襲便可以了。
”徐達頓首領命。
于是與副将軍常遇春會師河陰，派遣副将分道巡行河北之地，連下衛輝、彰德、廣平。
軍隊臨時駐紮臨清，派傅友德開辟陸路使步騎通過，派顧時疏通河道使水師通行，然後引兵向北。
常遇春已克德州，與徐達合兵攻取長蘆，扼直沽，搭浮橋讓軍隊過河。
水陸并進，在河西務大敗元軍，進一步攻克通州。
元順帝攜後妃、太子向北逃走。
一天後，徐達陳兵齊化門，填濠登城。
監國淮王帖木兒不花、左丞相慶童、平章疊兒必失、樸賽因不花、右丞張康伯、禦史中丞滿川等拒不投降，徐達便将他們斬首，除此之外，沒殺一人。
然後命人封閉府庫，登記書籍、寶物，并命指揮張勝帶領一千士兵看守宮殿門，讓宦官看護那些宮人、嫔妃、公主，嚴禁士兵侵擾欺淩她們。
城中官民安居樂業，店鋪照常營業。
捷報傳來，太祖下诏以元都為北平府，設置六衛，命孫興祖等留守，而命徐達與常遇春進取山西。
常遇春先下保定、中山、真定，馮勝、湯和攻下懷慶，越過太行，攻取澤、潞，徐達率大軍随後跟進。
當時擴廓帖木兒正引兵出雁門，将由居庸進攻北平。
徐達知道後，與諸将商議道“：擴廓率軍遠行，太原必定空虛。
北平有孫都督在，足以禦敵。
現在我們乘敵不備，直搗太原，使其進不能戰，退無所守，這就是攻擊敵人的要害和虛弱之處。
如果擴廓西還自救，我們就能将他擒獲。
”諸将聽後都說“：說得對啊。
”于是，徐達引兵直趨太原，擴廓到保安，果然返回援救。
徐達挑選精兵夜襲其營，擴廓率十八名騎兵逃跑。
徐達盡降其部衆，攻克太原。
又乘勢收取大同，分兵巡行還未攻下的州縣，山西全部平