1952年初，譚善和剛剛檢查完西南軍區工兵部隊新建的甘孜飛機場，就接到中央軍委的命令，任命他為誌願軍工兵指揮所司令員兼東北軍區工兵司令員。他匆匆交代了西南軍區工兵司令部的工作，乘軍區的專機飛抵北京。在北京，代總參謀長聶榮臻在中南海召見了譚善和，當麵向他交代任務說：“你這次去，兼管誌願軍和東北軍區工兵的工作，擔子很重，要特別注意與作戰部隊和其他兵種密切配合，搞好協同作戰。”
在沈陽，譚善和處理了東北軍區工兵的一些急務，於1952年4月渡過鴨綠江入朝。
誌願軍工兵指揮所的職責是指導誌願軍全軍的工程保障工作，並指揮直轄的12個工兵團承擔交通工程保障和戰鬥工程保障任務。譚善和到職後，首先深入部隊和前線調查研究，在認真領會誌願軍首長意圖和仔細分析敵情我情的基礎上，製訂了誌願軍全軍的工程保障方案，作出了在近期內集中精力完善坑道和保障道路的決策。
坑道是前線指戰員在實戰中逐漸摸索創造出來的，誌願軍彭德懷司令員、鄧華代司令員、陳賡副司令員都曾肯定坑道對我軍防禦作戰的重要意義，要求大力推廣，將坑道建設成能打、能生活、能防空，防炮、防毒、防雨、防潮、防寒、防火的完整體係。譚善和到任時，各部隊構築的坑道已初具規模，但還不夠完善，真正達到要求的還不多。僅1952年3月上旬至4月上旬，敵機敵炮就炸毀我方坑道42處，造成我軍傷亡236名。譚善和領導工兵指揮所認真總結前線構築坑道的經驗教訓，製訂出《坑道戰術技術要求的規格標準》。此標準很快就被誌願軍司令部在全軍部隊中推廣，工兵指揮所還組織技術力量根據各防區地段的地形及敵人火力的威力，幫助部隊設計坑道陣地的改造方案，並開辦坑道構築示範班，培訓挖坑道的技術骨幹。構築和改造坑道需要的工具和器材，也由工兵指揮所籌集分發。在工兵和步兵部隊的共同努力下，到了1952年的九十月間，堅守“三八線”的誌願軍第一梯隊六個軍的坑道陸續告竣，總計有坑道600公裏，交通壕1000公裏、工事掩體二萬個，初步形成了一個以坑道為骨幹的支撐點式的防禦陣地體係，橫貫整個“三八線”和東西海岸。這個陣地體係在戰鬥中發揮了明顯的作用，既能掩護部隊進行防禦戰，又能提供依托供部隊施行進攻戰，使誌願軍得以用劣勢裝備與掌握製空權、製海權、裝備高度現代化的敵軍對壘。構築坑道以前，敵人每發射40至60發炮彈即可殺傷我軍一人，坑道完善以後，敵人需發射660發炮彈才能殺傷我軍一人。
在保障道路方麵，譚善和要求各工兵團首先要全力保證通車，敵人隨炸我們隨修，一旦有了餘力能騰出手來，必須馬上進行改善路況、加寬路幅、減小坡度、拉直彎道等工作，關鍵地段要加修備用公路、增設防敵轟炸的汽車待蔽所。修橋部隊要加修多種式樣的備用橋梁，在重要渡口同時架設高水位橋、低水位橋、水麵下橋、水下便道，有條件的還要加修迷惑敵機的偽裝橋。短短幾個月時間，各工兵團即新修公路八條，整修、加寬公路566公裏，架設橋梁47座。各團還普遍配備了對空監視哨和負責排除定時、延時炸彈的技術人員。這些有力的措施，使美軍“絞殺”、“窒息”交通線的企圖落空，誌願軍滿載作戰物資的汽車仍源源不斷地開往前線，車輛損失率由30%減至6%。美國第8集團軍司令範佛裏特在漢城的記者招待會上也不得不承認：“雖然聯軍的空軍和海軍盡了一切力量企圖阻斷共產黨的供應，然而共產黨仍然以難以令人置信的頑強毅力，把物資送到前線，創造出驚人的奇跡。”
1952年9月，誌願軍和朝鮮人民軍為粉碎敵人的局部進攻，發起了秋季戰術反擊作戰，主要打擊敵人的連排支撐點。譚善和在工兵指揮所召開的作戰會議上作了《戰役反擊工程保障問題》的報告，要求參戰的工兵部隊、分隊及時開辟通路，迅速排除敵人的地雷、定時炸彈和其他障礙物，攻占敵人陣地後立即改造和構築工事，使新占陣地得以鞏固，轉變為我軍的陣地防禦體係。各工兵部隊、分隊認真貫徹這些措施，在曆時44天的作戰中，保障作戰部隊殲敵2.7萬人。
10月14日至11月25日的上甘嶺戰役中，敵人以密集的炮火和航空兵突擊，使我方道路和工事遭到嚴重破壞。特別是從529兵站到五聖山一段3.5公裏的山路，敵人終日轟炸炮擊，號稱“死亡地帶”，我軍運輸人員靠人力扛運物資上送，雖盡最大努力，付出了重大的代價，仍無法滿足前沿部隊的需要。
譚善和向誌願軍首長請戰，提出由工兵部隊搶修一條避開敵炮火的公路，得到批準後，他即令工兵22團1營晝夜兼程開進至上甘嶺戰區搶修公路。1營冒著敵機敵炮的轟炸和射擊，開山劈崖，運土墊石，全營平均每人每天挖填土石方達7立方米之多，終於築成了一條可供汽車並行的盤山公路，使運送到前沿的作戰物資大大增加，有力地支持了堅守上甘嶺的部隊。上甘嶺戰役結束後，15軍的一位師長來到工兵22團1營，帶頭高呼：“工兵萬歲！”
11月，敵人企圖利用海空優勢，在朝鮮的東西海岸實施兩棲進攻，重溫兩年前仁川登陸的美夢。針對這一情況，誌願軍首長決定進一步增強海岸及其縱深的防禦工事，同時加固“三八線”正麵的防禦工事。譚善和組織領導工兵部隊、分隊及部分步兵部隊共4萬餘人開展了緊急突擊，曆時3個月完成了我軍工事的鋼筋混凝土化和永備化，包括全麵加固防禦工事在內的大規模反登陸作戰準備，使美軍無隙可乘，最終未敢采取在我軍側後登陸的軍事冒險行動。
1953年2月，局勢趨緩，誌願軍司令部、政治部決定由譚善和擔任誌願軍歸國參觀團團長，赴北京參觀蘇聯展覽會。這一次祖國之行，譚善和僅用了不到10天，甚至沒有與近在東北的夫人邵言屏及4個幼小的孩子見一見，就急著返回朝鮮了。
4月30日至5月4日，譚善和參加了誌願軍黨委會議，會議決定發動大規模的夏季戰役，給不願麵對現實的敵人以沉重打擊，促進停戰談判。譚善和在會上發言表示，希望工兵指揮所所屬工兵團能夠直接參戰，擔負戰鬥工程保障任務。鄧華代司令員肯定了他的意見。
會後，譚善和領導工兵指揮所擬製了工兵的戰役保障計劃，主持召開了各軍工兵主任會議，還派出幹部到參戰工兵部隊檢查指導工作。5月13日，夏季戰役打響。工兵指揮所所屬的工兵3團、4團、10團、12團、14團、18團、22團的8個營以及軍、師屬工兵的14個營直接參戰，另有工兵指揮所所屬的19個工兵營擔負搶修公路和橋梁的任務。
進攻發起前，各主攻部隊的工兵分隊在進攻突破口附近選擇隱蔽並較易接敵的地區構築了大量掩體、屯兵洞；攻占敵人陣地後，又馬上改建工事防止敵人反撲，有效地減少了步兵的傷亡。20兵團攻克敵月峰山、梨實洞地區後，配屬的工兵部隊在步兵協同下搶修、改建坑道4公裏、交通壕17公裏，散兵坑、掩蔽部1.3萬個。配合炮兵、坦克兵作戰的工兵部隊，修造簡易公路50公裏，修建火炮掩體、發射工事、人員掩蔽部2000個。擔負保障後方交通線暢通的工兵部隊，僅在夏季戰役的第三階段就架橋72座、新建道路61公裏，修繕道路452公裏。金剛川的岩裏渡口是供應幹線的要點，每天遭到敵人300多發炮彈的炮擊和30多枚炸彈的轟炸。大橋連續七次被炸斷，又連續七次被工兵10團1營搶修修複。
在戰役進行中，譚善和多次冒著敵機的轟炸趕赴現場，指揮修橋修路，檢查指導工作。有時敵人的炮彈就在身邊爆炸，他不予理睬，照常指揮。他的身先士卒、不顧個人安危的精神和指揮若定的風度，極大地激勵了工兵部隊指戰員的士氣。夏季戰役共斃傷俘敵7.8萬餘人，收複土地178平方公裏，誌願軍和朝鮮人民軍傷亡3.3萬人。譚善和率工兵部隊為我軍以較小的代價獲得進攻戰役的勝利，作出了重要貢獻。
1953年7月27日，朝鮮停戰協定簽字。為幫助朝鮮人民醫治戰爭的創傷，譚善和接受了率誌願軍工兵參加重建朝鮮首都平壤的任務。
戰爭期間，美軍把成千上萬噸炸彈傾瀉在麵積60平方公裏的平壤市區。據朝鮮方麵統計，僅1952年，美國飛機就向平壤投下了52300枚各式炸彈。在這一年裏，平壤的每平方公裏土地平均承受炸彈871枚。平壤市的建築遭到毀滅性的破壞，在總共82個區中，有74個區完全變成了瓦礫堆，其餘8個區，也沒有一座完整無損的建築物存在了。
誌願軍工兵承擔的平壤建設項目有：大同江鐵橋，朝鮮內閣聯合辦公大廈，平壤市綜合醫院，中國、蘇聯、羅馬尼亞、越南、蒙古駐朝鮮大使館館舍，內閣幹部局，祖國統一戰線辦公樓，中央器材倉庫，汽車修理工廠，工業大學，美術大學，經濟大學，萬景台學院，統計學院，專門建設學校，中央黨校宿舍，中央電影館，牡丹峰劇場，國立藝術劇院等，共30多項工程。其中，連接平壤市中區和東區的大同江鐵橋是難度最大的重點工程。
譚善和多次到大同江畔勘察，並與中國、蘇聯、朝鮮的橋梁專家一起反複探討，確定了修複大同江鐵橋的工程方案。經過7個月的緊張施工，全長620米的大同江鐵橋比原計劃提前一個月勝利竣工，節省鋼材1000噸，木材5000立方米。
朝鮮黨和國家領導人金日成給誌願軍工兵寫來了熱情洋溢的賀信，信中說：“當此在我們共和國人民經濟恢複發展，民主首都——平壤市居民的生活中具有極其重要政治、經濟意義的大同江橋恢複，舉行竣工典禮之際，我以共和國政府、朝鮮勞動黨和我個人的名義，高度讚揚你們在大同江橋恢複工程中發揮的勞動偉勳，並致以深深的祝賀與感謝……你們和朝鮮人民軍部隊一起，勇敢地克服和打開一切困難和障礙，建立非常的勞動偉勳，取得把恢複工程期限縮短一個月的巨大成就，從而再次展現了朝中兩國人民兄弟般的友誼團結的無窮盡的力量。”