1945年8月，为了使人民军队适应斗争形势的变化，尽快实现我军向正规化转变，中共中央、中央军委对全国各解放区人民军队的战斗序列进行了一次大调整。驻守在边区的陕甘宁晋绥联防军，在调整、整编中也有所变动。
晋绥军区从陕甘宁晋绥联防军中独立出来，另以晋绥军区4个旅组成野战军，直属中央军委领导。
陕甘宁晋绥联防军仍保留原番号，下辖5个旅和4个军分区。司令员贺龙，政治委员高岗，副司令员徐向前、王世泰，副政治委员谭政，参谋长阎揆要，政治部主任甘泗淇，副主任张仲良。陕甘宁晋绥联防军下辖：警备第一旅兼关中军分区，司令员兼旅长高锦纯，政委张德生，副司令员汪锋；警备第三旅兼三边军分区，司令员兼旅长贺晋年；第三八五旅兼陇东军分区，司令员兼旅长王维舟；绥德军分区，司令员兼政委王季龙；教导旅，旅长罗元发；新编第四旅，旅长张贤约，政委徐立清。1945年10月25日，国民党新编陆军第十一旅起义后，改编为新编第十一旅，编入陕甘宁晋绥联防军序列。到1945年12月，陕甘宁晋绥联防军下辖4个警备区（军分区）、6个旅，总兵力3.2万人，承担着保卫陕甘宁边区的重任。
1946年春，在执行停战协定和贯彻政协决议之际，陕甘宁晋绥联防军根据中央指示，进行了精简、整编，先后裁减10个团、12个营、67个连，复员2700多人，并将第三八五旅并入警备第三旅。到1946年6月，陕甘宁晋绥联防军司令员为王世泰（代），副司令员阎揆要，政治委员习仲勋（代），副政治委员张仲良，参谋长张文舟。下辖5个旅，5个警备区，总兵力2.8万余人。其序列为：教导旅兼延属警备区，旅长兼政委罗元发；警备第一旅兼关中警备区，旅长兼政委高锦纯；绥德警备区，司令员吴岱峰，政委白治民；新编第四旅，旅长张贤约，政委徐立清；新编第十一旅兼三边警备区，司令员曹又参，政委高峰；警备第三旅兼陇东警备区，旅长黄罗斌，政委李合邦。1946年10月13日，国民党陕北保安指挥部副指挥胡景铎率部起义后，改编为西北民主联军骑兵第六师，纳入陕甘宁晋绥联防军序列。