日俄战争期间，交战双方军队在中国奉天（今沈阳市）附近进行的大规模会战。1905年2月20日，日军在奉天（沈阳）向俄军全线发起攻击。由于俄军统帅库罗帕特金对日军主攻方向判断有误，对总预备队运用不当，俄军遭到失败。3月9日夜间，俄军撤退。

这次大会战是日俄战争中最大的一次会战，整个战线长达二百公里。参加作战的俄军兵力为三十二万人，日军为二十五万人。俄军死伤大约六万人，被俘二万二千人，大部分向北溃逃。日军死伤大约七万人。俄军总司令库罗巴特金，因战败被降为第一军军长。

美国出于自身利益，出面调解。1905年8月，日俄两国在美国举行会谈，9月5日签定《朴茨茅斯和约》。战后，俄罗斯退守东北地区北部，朝鲜和中国东北南部则成为日本的势力范围。

奉天之战（日语：）是日俄战争（日本语：にちろせんそう）中陆军的最后一场会战，日方以大山岩元帅为指挥，他命乃木希典大将穿越新民屯，推进到铁岭市、法库门一线，新编鸭绿江军也向奉天挺进，以作对俄军的包围。最后俄军伤亡惨重，被迫撤出沈阳市，整场战役以日军获胜告终。

1905年1月2日旅顺陷落，俄国太平洋舰队主力被歼，使日本获得完全的制海权(至少在俄国红旗波罗的海舰队到达之前)。日方竭力利用这一有利的形势，围歼东北地区俄军于奉天地区，胜利结束战争。

为此，日第3集团军所辖第11师扩编为鸭绿江集团军（司令为川村景明上将），转进奉天东南赛马集；第3集团军（司令为乃木希典上将）则向奉天俄军右翼实施深远机动。至2月中旬，日军在沙河一线集结5个集团军25万人、火炮992门，机关枪200挺，完成进攻准备；大山元帅的计划是：以新到的第3军、第5军分别迂回俄军两翼，第1军、第2军、第4军以正面进攻牵制俄军于沙河地区，并保障第3军、第5军的迂回运动。主攻指向俄军右派，由第3军担任。俄军集结3个集团军约30万人、火炮1494门，机枪56挺，在沈阳市以南150公里正面上组织阵地防御；沿沙河一线集结的俄军成3个独立的野战集团：右翼为第2集团军(考尔巴斯指挥)，正面25公里；中央为第3集团军(比尔德林格指挥)，正面20公里；左派为中国人民解放军第一集团军(李涅维奇指挥)，正面45公里。暴露的翼侧由独立部队掩护。

1904年2月12日，清政府竟无耻地宣布“局外中立”，划辽河以东地区为日俄两军“交战区”，

2月22日，日军开始发起攻击，其右派鸭绿江集团军于24日首先攻下清河城，并向抚顺市方向发展进攻，迂回沈阳市俄军左翼；左翼第3集团军迂回俄军右翼，从辽阳市西北渡过大辽河向奉天西北方向出击。俄军总司令亚历克赛‧库罗帕特金（俄语：АлексейКуропаткин）上将误将日鸭绿江集团军当作主力，于2月25日急调全部预备队加强左派。日第1集团军乘势渡过沙河北上，对俄第1集团军（司令为N.P.利涅维奇）实施迂回突击，日第2、第4集团军从正面展开。

2月27日，日军第2、第3两个军开始迂回俄军右派，实施主要突击。这一着使俄军陷入了困境：在绵延约100公里的战线上，俄军右翼的预备队只剩下1个师。俄国第2集团军要对付日本2个军(约96个营、288门炮对133个营、468门炮)，而且右翼挨打的同时，左翼2个集团军按兵不动。第2集团军被迫收缩阵地。此时，库罗帕特金又决定把预备队从左派调回右翼。部队来回折腾，疲于奔命。

3月1日，日军发起全线进攻。中国人民解放军第一集团军扩大包围圈，完成对俄军左翼的包围；第4集团军进攻万宝山；第2集团军进攻二台子、长滩之间俄军；第3集团军担任主攻，攻击俄军右翼，占新民屯后绕到俄军后方，威胁沈阳市—铁岭铁路。此时，库罗帕特金始发觉日军正以重兵迂回其右派，急将部分预备队从左翼调回右翼，但为时已晚。7日晨，俄军右翼第2集团军（司令为Av.考利巴尔斯）被迫收缩并开始北撤。9日，日军鸭绿江集团军占领抚顺市；第1集团军攻占旧站，与逼近奉天市区的第3集团军形成包围俄军于奉天城下之势。库罗帕特金发现即将陷入重围，命令全军北撤。撤退的情况相当混乱：骑兵(未参加会战)先于步兵和炮兵撤退，重堵塞了道路。部队失去指挥，又遭到日军炮击，后卫陷入日军包围之中。3月10日，日军占领沈阳市。此役，俄军伤亡12.7万人，被俘2.2万人；日军伤亡7万余人。21～24日，俄军退守四平市一线，直至战争结束。战役中，野战工事得到广泛运用，阵地攻防战术有了进一步发展。

库罗帕特金因屡吃败仗，被沙皇降为“满洲”第一集团军司令，由利涅维奇接任远东陆军总司令的职务。奉天会战后，沙皇政府仍不甘心失败，继续向远东增兵，同时寄希望于从欧洲海域东调的太平洋第2分舰队（红旗波罗的海舰队和黑海舰队抽调舰船编组而成）能“力挽狂澜”。