1944年10月，根据党中央的部署，由三五九旅为主力组成以王震同志任司令员、王首道同志任政治委员的八路军南下支队，执行南下作战、开辟新根据地的战略任务。部队长途跋涉，英勇转战，途经八个省份，跨越半个中国，行程两万余里，先后突破敌人一百多条封锁线，进行大小战斗三百余次，于1946年秋胜利返回延安，完成了党中央赋予的任务，谱写了一部革命英雄主义的壮丽史诗，被誉为“第二次长征”。在率领南下支队执行任务期间，在中国共产党第七次全国代表大会上，王震同志当选为中共中央候补委员。抗日战争胜利后，王震同志任中原军区副司令员兼参谋长，协助李先念同志成功指挥了中原突围。1946年11月，任中共吕梁区委书记、吕梁军区司令员兼政治委员，晋绥军区野战第二纵队司令员兼政治委员，先后参加指挥了吕梁战役和汾孝战役。1947年春，他率部从晋绥回师陕北，任西北野战兵团第二纵队司令员兼政治委员，参加保卫陕甘宁边区、保卫党中央的战斗，与兄弟部队一起取得了陕北三战三捷，继而展开陇东三边战役和榆林、沙家店等战役，粉碎了***军队的进攻，使西北战场的局面发生了根本转变。随后，率部参加和参与指挥西北战场人民解放军战略进攻的一系列重要战役战斗，取得重大胜利。1949年，他相继担任第一野战军第二军军长兼政治委员、第一兵团司令员兼政治委员。在党的七届二中全会上，王震同志主动请缨进军新疆，获得批准。陕甘宁青诸省解放后，1949年9月，他率部直逼新疆，促成新疆和平解放，为最终实现解放大西北的任务、巩固祖国的统一做出了重大贡献。
1949年10月新中国成立后，王震同志历任中共中央西北局委员、新疆分局第一书记、新疆军区第一副司令员、代司令员等职务。他认真贯彻执行党的民族政策，领导剿匪、土改等工作，改造和团结起义部队，指挥军队屯垦戍边、兴修水利、发展工业和各项事业，迅速稳定了新疆的社会秩序，实现了新疆财政经济状况的好转，为促进各族人民的团结，巩固新疆边防，倾注了全部精力，也为新疆现代化工农业的发展奠定了重要基础。新疆军区生产建设兵团，就是在他的积极建议下创建的。1954年2月，王震同志转任铁道兵司令员兼政治委员，同年任解放军副总参谋长。他亲赴一线，率领铁道兵部队抢建黎湛铁路、鹰厦铁路，圆满落实了中央军委关于开辟华南出海通道、巩固东南海防的战略部署。1956年以后，王震同志长期担任农垦部部长。他领导农垦战线的广大职工群众、转业官兵，在祖国边陲披荆斩棘、艰苦奋斗，创建了一大批军垦农场和地方国营农场，使之成为建设边疆、保卫边疆的一支主要力量，成为国家生产粮食和油、棉、橡胶等经济作物的重要基地，并创造了农工商贸一条龙的成功经验，锤炼出传承至今的艰苦奋斗、勇于开拓的农垦精神。1955年，王震同志被授予中国人民解放军上将军衔。1956年在党的八大当选为中共中央委员。
“文化大革命”中，王震同志遭受迫害。他置个人安危于不顾，同林彪、江青***集团进行了针锋相对的斗争。在党的九大、十大上，仍当选为中共中央委员。1972年，他参与国务院的业务领导。1975年1月，在第四届全国人民代表大会第一次会议上被任命为国务院副总理。他协助周恩来总理抓经济工作，支持邓小平同志进行全面整顿，发展国民经济。
在粉碎“四人帮”的斗争中，他坚决支持党中央采取果断措施，为挽救党、挽救中国社会主义事业发挥了重要作用。此后，他积极参与推动平反冤假错案，反对“两个凡是”，支持真理标准问题的讨论，主张正确评价毛泽东同志的历史地位和毛泽东思想。在党的十一大、十二大上，他继续当选为中共中央委员，并任十一届、十二届中央政治局委员；曾经担任中共中央军委常委、中央顾问委员会副主任，兼任中央党校校长。在第五届全国人民代表大会第一次会议上连任国务院副总理。
1988年4月，在第七届全国人民代表大会第一次会议上，王震同志当选为中华人民共和国副主席。王震坚决贯彻执行十一届三中全会以来党的路线方针政策，衷心拥护中国特色社会主义伟大实践，始终坚持四项基本原则，努力推动改革开放各项事业的发展。在国务院分管国防工业部门工作和担任中央军委常委期间，他为改善我军装备，推进部队革命化、现代化、正规化建设和军转民生产做了大量工作。在党和国家领导人岗位上，他支持经济特区的创建，关心民族地区的建设，牵挂科技文教事业的发展，重视外交工作和同世界各国的友好往来。晚年岁月中，他坚决拥护和支持以邓小平同志、江泽民同志为核心的党的第二代、第三代中央领导集体，努力维护国家安定团结和社会政治稳定，对祖国的繁荣富强和完全统一寄予殷切期望。
临终前，王震仍然牵挂着国家的改革和建设事业，对党的前途和社会主义事业充满信心。