1950年2月9日，中央军委任命西南军区领导成员，成立西南军区。以第二野战军机关为基础，同率领第18兵团入川的西北军区机关一部合并，组成第二野战军暨西南军区领导机关。贺龙任军区司令员，邓小平任政治委员，陈赓、周士第、李达任副司令员，宋任穷、张际春、李井泉任副政治委员，李达、张际春分兼参谋长、政治部主任，张经武任副参谋长，张子意、王新亭任政治部副主任，段君毅任后勤司令员兼政治委员。下辖第3、第4、第5、第18兵团以及川东军区、川南军区、川西军区、川北军区、贵州军区、中国人民解放军西康军区和中国人民解放军云南军区（1950年4月成立）。

1950年初，西南军区所属第18军及第14军一部，在西北军区骑兵部队配合下，开始进军西藏。10月间进行昌都战役，基本消灭了昌都周围及金沙江沿岸的西藏地方武装，打击了西藏地方当局中的反动势力。随后，遵照《中央人民政府和西藏地方政府关于和平解放西藏办法的协议》继续进军，至1951年12月，胜利完成了进军西藏的任务。1952年1月，成立西藏军区，归西南军区建制。