邊界戰役後， 越南人民軍又接連取得了多次運動戰的重大勝利， 抗法最後一個戰略決戰就是舉世矚目的奠邊府戰役了。
奠邊府是一塊南北長約18公里、東西寬6-8公里的盆地平原， 戰略地位重要， 是法國在印度支那聯邦北部地方最重要的軍事重鎮之一。 敵人憑其在奠邊府精銳部隊多、火力強、工事堅固、佈防嚴密而有恃無恐， 認為越南人民軍不敢向其進攻。
奠邊府位置
此時越南人民軍包圍奠邊府的部隊已有4萬餘人， 在兵力上占絕對優勢， 而且是在中國軍事顧問團的指導下， 剛剛經過政治整軍和訓練， 軍政素質顯著提高， 士氣高漲， 奪取戰役勝利具有良好的基本條件。
奠邊府守敵雖然精銳部隊多， 工事較堅固， 但遠離後方， 四面被圍， 極為孤立， 部隊一切生活所需和戰鬥消耗， 完全依賴空運接濟。 因此， 越南人民軍只要下決心，
隨著包圍奠邊府的越南人民軍各項準備工作就緒， 攻擊奠邊府的條件已經成熟。 越方決定3月中旬開始對奠邊府發起攻擊。
我軍對奠邊府作戰的進展情況十分關注，
於4月9日兩次致電韋國清，
對攻奠戰術做了如下指示：要很好組織炮火，
不要吝惜炮彈，
我們及時補充。
經過鏖戰， 到5月7日14時， 法軍見大勢已去， 陸續打出白旗。 法軍指揮官德卡斯特萊少將向越南人民軍投降， 其參謀部人員全部被俘。 當晚， 駐守南分區航崗之敵2000余人南逃， 至午夜亦被全殲：至此， 歷時55天的奠邊府戰役勝利結束。
奠邊府戰役戰果輝煌， 共殲敵3個主力兵團16200人， 其中俘虜10903人， 駐守奠邊府的法軍指揮官及3個主力兵團指揮官， 空軍、炮兵指揮官皆被俘虜或擊斃。 擊落擊毀各型飛機62架， 擊毀坦克4輛， 繳獲重炮30門、坦克6輛、降落傘3萬多具及大量其它武器，
為了奠邊府戰役的勝利， 中國向越南提供了大量的援助。 戰役所需彈藥、武器、油料、汽車、醫藥等， 均由中國援助解決。 整個戰役期間， 援助物資有：汽車200餘台、汽油1萬餘桶、各種槍3000余支（挺）、子彈240萬發、各種炮100餘門、炮彈和火箭彈6萬餘發、糧食340余萬斤， 還有大量戰救藥材、觀察通信器材、工兵器材和爆破器材等。
法軍在奠邊府的慘敗震動了法國朝野。 法國政府下半旗為其在奠邊府陣亡的將士致哀。
為了越南的獨立解放， 從1950年開始， 中國全方位地向越南提供援助。 在軍事方面， 除派出了像陳賡、韋國清等得力軍事將領做顧問， 親臨對法作戰前線直接指導越南的軍事行動外；從1950年到1954年的5年抗法期間， 中國向越南提供了各種槍支15.5萬多支（挺）、槍彈5785萬發、炮3692門、炮彈108萬多發、手榴彈84萬多枚、汽車1231輛、軍服140萬多套、糧食和副食品1.4萬多噸、油料2.6萬餘噸， 還有大量的醫藥、通信和工兵器材以及其他軍用物資。
越南一名前高級領導人在回憶錄中寫道：
“1950年至1954年抗法戰爭時期，中國是唯一向我國提供軍事援助的國家。”
1954年7月21日，日內瓦會議上達成一系列協議。越南、老撾、柬埔寨的交戰各方分別簽訂了停戰協定。法國政府發表了關於從印度支那三國撤出自己的軍隊的聲明以及尊重三國的獨立、主權、統一和領土完整的聲明。北越從此真正從法國的殖民統治下解放出來。
越南一名前高級領導人在回憶錄中寫道：
“1950年至1954年抗法戰爭時期，中國是唯一向我國提供軍事援助的國家。”
1954年7月21日，日內瓦會議上達成一系列協議。越南、老撾、柬埔寨的交戰各方分別簽訂了停戰協定。法國政府發表了關於從印度支那三國撤出自己的軍隊的聲明以及尊重三國的獨立、主權、統一和領土完整的聲明。北越從此真正從法國的殖民統治下解放出來。