第二，凭借顽强的毅力取胜。在双方连续几个月相持、身心都极为疲惫、粮草又即将用尽的时候，毅力就成了取胜的重要因素，甚至连曹操也感到坚持不下去了，写信给荀彧要撤军，在荀彧认真分析了形势的严重性之后，曹操才又坚持了下来。
第三，曹操采取了正确的战术。在确保与袁绍对峙的情况下，曹操不断找机会主动出击，打击敌人的有生力量。在曹操与袁绍官渡相持的几个月里，曹操抓住机会，多次派遣大将打击袁绍兵力，灵活机动，效果明显。
第四，双方斗智斗勇，曹操在智谋上远超袁绍。虽然袁绍兵力强大，但曹操沉着应对，将战线拉得和袁绍一样长远，以应对各种突发事件。当许攸来投奔时，曹操不知许攸是否真心，所以谎称粮草足够一年之用，然后又说半年。这些都是必要的防备。说明曹操在应对这种突发事件时的老练和成熟，同时这也是智慧的体现。此外，即便是对自己的士兵，曹操也充分利用智慧，当有人建议分兵阻挡袁军时，曹操看到了这种想法的危险性，因为已经没有时间再调兵遣将了，只有拼死搏斗，才会赢得胜利，而此时又没有时间讲道理，所以曹操就大喝一声说：“敌人就在背后！”这样使兵士们顿感危险就在身边，只有拼死作战才能活命。这种曹操惯用的心理战术，关键时候起到了关键作用。
第五，曹操准备充分。不打无准备之仗，是对每一位军人的基本要求。在偷袭乌巢的时候，曹军采取非常措施，避免士卒与马匹在行军途中发出任何声响。而且告诫每一位士卒，遇到别人询问时应该如何回答，这些充分的准备为胜利奠定了基础。
第六，曹操善于听取部下的建议。荀彧等人在关键时候往往能够提出良好的意见和决策，曹操总是认真听取。甚至是来自于敌方的建议，他也会认真分析并加以利用。相对的，袁绍则难以听信别人，当许攸告诉他应该分兵袭击许昌、奉迎献帝时，袁绍不以为然。但当许攸来告诉曹操应该火烧袁绍粮草的时候，曹操经过思考后立刻予以采纳。
官渡之战使曹操的政治地位迅速提高，军事实力迅速增强，从此之后，曹操加快了肃清北方军阀势力的步伐。
灭袁氏北方一统
官渡之战以后，袁绍主力已被彻底消灭，但其余军以及袁绍的两个儿子袁谭、袁尚仍不时对曹操进行骚扰。
早在官渡之战之前，袁绍就派遣刘备占领汝南，汝南共都与之呼应，曹操派遣蔡阳进击共都，蔡阳失利而回。于是，曹操亲率将士南征刘备，刘备逃奔刘表，共都人众四散。
官渡之战后，袁绍发病呕血，于建安六年（公元201年）五月死去，其二子袁尚代袁绍驻守黎阳。曹操多次与袁谭、袁尚交战，袁氏兄弟虽然屡战屡败，但仍坚守黎阳。一直到建安八年（公元203年）三月，曹操才将袁氏兄弟一举击败，袁谭、袁尚逃往冀州。
把袁氏兄弟赶往冀州之后，曹操开始南征刘表，大军行至西平，便驻扎下来。袁氏兄弟看到曹操南下，又开始争夺冀州，袁谭不抵袁尚，败逃平原，袁尚紧追不放，袁谭无奈派遣辛毗向曹操求救。曹操部将多有疑惑，但荀攸智高一等，劝曹操答应袁谭。曹操自有主意，说道：“当年我进攻吕布，刘表不搞袭击，官渡之战，刘表也不救援袁绍，这是一个自守一方的人，现在暂且把他放到一边，以后再找机会消灭他。而袁谭、袁尚却十分狡猾，现在应该利用他们兄弟相残的机会，把他们清除掉。纵然袁谭这次请求是一种诡计，最终不会看着我收拾袁尚坐视不管，但是，假如我击败了袁尚，将袁尚的地盘收过来了，好处还是有好多的。”于是，曹操答应了袁谭的请求，并迅速往回撤军，赶往冀州。到了黎阳之后，为了表达自己对袁谭的一片诚心，同时也是为了安定袁谭之心，免生事端，曹操与袁谭结为儿女亲家。
袁尚听说曹操为救袁谭进军冀州，便撤出围在平原的部队，回到邺城。袁谭的平原之围解除之后，便暗中向驻守东平的吕旷、吕翔授将军印绶，但吕旷接到印绶之后，却率众投降了曹操，并将将军印绶交给了曹操。曹操对袁谭内心的想法更加清楚，也更加坚定了他最终要彻底消灭袁氏兄弟的思想。
建安九年（公元204年）二月，袁尚再一次对袁谭发动攻击，留下苏由、审配驻守邺城。曹操看到消灭袁氏兄弟的机会来临，迅速带兵北上，大军到洹水，苏由投降。紧接着，曹操筑起土山、地道攻打邺城。为了更快地占领邺城，曹操决定先清除邺城周围的袁尚势力。四月，他让曹洪继续攻打邺城，自己则先后率军打败了武安长尹凯、守邯郸的沮浩，又迫使易阳令韩范、涉长梁岐投降。清除完周围的袁尚势力之后，曹操回过头来于五月决开漳河水灌进邺城，试图逼迫邺城投降。曹操在邺城周围开挖了一条长四十里、宽达两丈的沟渠，将漳河水引入城内，一夜之间，水淹邺城，两个月中，城内饿死者过半。七月，袁尚不得已再次放弃进攻袁谭，回军救邺。
当曹军知晓袁尚率军回救邺城的时候，手下大将们普遍认为应该避其锋芒，因为兵法有道是“归师勿遏”，意思是说，回来救援本部的军队千万不要阻挡，因为他们会拼死作战。曹操冷静分析了形势，然后说道：“如果袁尚从大道奔来，我们应当避开他；但如果他从西山过来，他就要成为我们的俘虏了。”曹操之所以这样分析，是因为曹操不仅精通兵法，而且还非常善于把握人的心理。假如袁尚从大道来，说明他是怀着非常急迫的心情，要下决心救下邺城，这样的话，就会拼死作战，而不考虑后果，哪怕是鱼死网破也在所不惜。但是，如果他是沿着一条山路进军，就不会显得来势凶猛，既可以进攻，也可以退却，首先是依靠山势保全自己，然后才是寻找机会打击敌人。这样的敌人，对自己的威胁要小得多，所以曹操才这样判断，这就是兵法所谓“观敌之动者也”，意思是观察敌军行动后再制定自己的作战方案。
曹操一面等待袁尚大军，一面不断派人侦查，当袁尚走到邯郸的时候，曹操就料定袁尚一定从西山来。果然如曹操所料，袁尚沿着西山一路前行，到滏水岸边安营扎寨。曹操非常兴奋地召见将士说：“我们已经得到冀州了，你们知道吗？”将士们不知曹操何意，都说：“不知道。”曹操说：“不久你们就看到了。”
当天夜晚，袁尚派兵袭击曹军，曹军迅速还击，袁尚军队抵挡不住，退守营寨，随即被追赶来的曹军包围。袁尚害怕，让曾经做过豫州刺史的阴夔和陈琳向曹操投降，但曹操不答应，并加强了攻势。袁尚无奈，趁着夜色逃出了包围圈。曹军立即追击，袁尚大将马延等临阵投降，袁军崩溃，袁尚逃往中山。曹军缴获大量辎重，并得到袁尚的印绶节钺等物。八月，审配的侄子审荣打开城门投降，审配战败不降被杀。曹操夺取邺城，拥有了冀州大部分地方。
占领冀州之后，曹操亲自到袁绍墓前祭奠，痛哭流涕，异常哀伤。还对袁绍的妻子加以安慰，把袁绍的宝物也归还了袁绍家人，并赠送了许多财物，袁绍的家人由国家供养了起来。但袁熙的妻子甄氏因为貌美出众而被曹丕收纳为妃，这就是三国时期非常有名的甄妃。
九月，献帝命曹操为冀州牧，曹操辞让又回到兖州。
当曹操围攻邺城的时候，袁谭攻占了北方甘陵、渤海等地。袁尚败逃中山之后，袁谭又进攻袁尚，袁尚不得已逃往故安。这时，曹操写信给袁谭，斥责他不守信用，并和他断绝了儿女婚姻关系。袁谭害怕逃往南皮，曹操随即占领平原各县，并于次年正月进攻南皮，袁谭战败被杀，冀州平定。曹操进攻袁谭时，从早晨一直攻打到中午都没有攻下，曹操便亲自夺过鼓槌，奋力击打，士卒见状，精神倍增，瞬间便攻破敌营。
袁谭被杀，袁尚、袁熙兄弟因部将叛变而逃往东北三郡乌丸。三郡乌丸曾借着中原战乱攻破幽州，并掳掠汉民十余万户。袁绍时将他们的首领立为单于，其中蹋顿单于尤为强大，袁绍与其关系友善，所以袁氏兄弟投靠了他们。之后，袁氏兄弟又多次与乌丸共同骚扰东北边境。曹操为平定乌丸单于，还专门开凿了平虏渠。
除袁氏兄弟之外，高干也多次给曹操带来麻烦。高干是袁绍的外甥，占据着并州。曹操攻打邺城，高干投降了曹操。曹操率军讨伐乌丸三郡时，高干又反叛曹操，派兵把守壶关口。曹操率军征讨高干，高干害怕，求救于单于，但单于予以拒绝。曹操连续围攻壶关三个月，高干逃往荆州，被上洛都尉王琰捕获斩杀。至此，并州平定。
建安十二年（公元207年）曹操大封功臣。并积极准备消灭乌丸与袁氏兄弟。
在讨论是否远征乌丸时，曹操的部将们意见不一，大多人都认为，一旦长途行军，深入东北，刘备就会劝说刘表趁机攻袭许昌。万一如此，则悔之无及。但曹操的谋士郭嘉认为，依照刘表的为人和刘表与刘备的关系来看，刘表一定不会信任刘备。刘表只不过是一个光会坐着说话的人，自知才能不如刘备，重用刘备害怕自己不能控制局面，轻用刘备又担心刘备不为所用，所以，我们哪怕是举全国之兵远征也无任何可担心的，郭嘉劝曹操尽管东征。最终，曹操听取了郭嘉的建议。
曹操大军于五月到达无终，七月，因大雨成灾道路不通，田畴请求做向导前行。大军从卢龙塞出发，到达塞外，但是道路依然不能通行，于是军队便开凿山路、填埋山谷五百余里，又经过白檀、平冈等地，曹军长途跋涉，艰苦备尝，终于到达位于右北平郡鲜卑王庭附近，并逼近柳城。在距离单于王庭不足二百里远的时候，被单于发现。袁尚、袁熙与蹋顿单于等带领数万骑兵迎击曹军。八月，曹军登上白狼山，突然遭遇大量敌人。曹操与辎重车辆走在队伍后面，士兵未来得及准备，大多未穿铠甲，曹操左右将士都害怕无法阻止敌人进攻。关键时刻，曹操沉着应对，他找到一处高地观望，看到敌人阵型不整，便下令发动突然袭击，曹操令张辽为先锋，迅速扑向敌人。敌军遭到突然进攻，阵营大乱，曹军斩杀了蹋顿单于等，俘虏敌人二十余万。袁尚、袁熙与单于残部数千骑兵逃往辽东。辽东太守公孙康本来依仗路途遥远而不服统治，曹操打败乌丸之后，有人建议曹操直接征讨公孙康，并擒获袁氏兄弟。但曹操料定公孙康将杀死袁氏兄弟请功，所以，九月，率兵自柳城回师。但此时北方已是天寒地冻，且久旱无雨，二百里内不见滴水，向地下挖掘三十余丈才能见到水源。军队粮食又极为缺乏，曹操不得不杀马数千匹以供食用。尽管条件极其恶劣，但曹操还是凭借顽强的毅力率大军走出了困境。
不久，正如曹操所料，公孙康果然将袁氏兄弟首级送给曹操。
至此，袁氏势力彻底消亡。袁绍所占据之冀州、青州、幽州、并州全部被曹操平定。
袁氏父子在汉末历史上影响甚大，尤其是当曹操势小力微时，袁绍独霸北方，势力相当强大。但随着曹操在中国历史上地位的逐渐提高，袁绍显示出了其固有的难以应对的困窘，政治远见的严重匮乏和军事智谋上的捉襟见肘，使他逐渐把脚下的大片领土拱手让给了后起之秀曹操，双方在官渡面对面的交手终于让袁绍一蹶不振，从此江河日下，甚至他的曾经一呼百应占据半壁江山的三个儿子、一个外甥，在还没看清曹操到底是一个什么样的人的时候，就一个个悄无声息地退出了历史舞台。难怪曹操在祭奠袁绍时痛哭流涕，这绝不是伪装，而是真情的流露，是曹操对当年的霸主化为如今的一抔黄土的悲哀，曾经的辉煌眨眼间像一缕青烟一样随风飘散，号令千军万马的将军突然消失得无影无踪，面对此情此景，有谁能不伤心落泪呢？
