1949年6月，第一野戰軍第1兵團司令部在陝西關中地區成立，王震任兵團司令員兼政治委員，並協同彭德懷指揮作戰，與兄弟部隊一起殲滅了胡宗南主力，為解放西北地區重要工業城市蘭州創造了條件。在攻克天水，直取寧夏之後，王震又率部穿過黃河大峽穀直撲西寧，解放了青海全境。由此，英勇的西北野戰軍殲滅了盤踞蘭州、寧夏的馬步芳、馬鴻逵主力，解放了陝、甘、寧、青四省的廣大地區，打開了進軍新疆的通道，形成張網進發之勢。
9月，王震率1兵團2軍出西寧翻越祁連雪山，以迅雷不及掩耳之勢，攻占張掖，解放酒泉，兵鋒直指新疆。就是在這次長途奔襲作戰中，王震和他的部隊又過了一次鬼門關。9月初的祁連山，氣候多變，部隊離開西寧，在翻越海拔4000多米的大宛山時突遇暴風雪，穿著單衣、打著赤腳的士兵有30人被凍死，數百人凍傷。
為紀念進軍新疆，王震曾賦詩一首：“白雪照祁連，烏雲蓋山巔。草原秋風狂，凱歌進新疆。”當年，10萬進疆部隊正是唱著這首邊塞詩叩開了新疆的大門。
此時駐紮新疆的國民黨軍隊分為兩派：一是以新疆警備司令陶峙嶽和新疆政府主席包爾漢為首的力主和平派，在政治上傾向於共產黨；另一派是以國民黨騎兵第5軍軍長馬呈祥、整編第78師師長葉成以及第179旅旅長羅恕人為首的血戰到底派，此三人掌握一半的國民黨軍駐疆部隊，反共態度十分堅決，誓與國民黨共存亡。當此情形，爭取陶峙嶽就成為關鍵的一步棋。
北平談判期間，毛澤東親自邀請張治中商談和平解決新疆問題。並希望張治中能爭取陶峙嶽起義。陶峙嶽是張治中任新疆省政府主席時邀請去做的警備司令，對張治中很尊重。在張治中的爭取下，陶峙嶽與包爾漢徹底下定和平起義的決心。馬呈祥、葉成、羅恕人見大勢已去，轉道印度逃往香港。起義障礙掃除之後，陶峙嶽與包爾漢聯名給毛澤東、朱德發出起義通電，新疆和平解放。隨後，陶峙嶽、包爾漢飛赴酒泉請求解放軍盡早入疆。
雖然新疆宣布和平解放，但當時的形勢很不穩定，一方麵新疆是少數民族地區，有民族問題；另外，國民黨駐新疆部隊將近10萬人，裏麵有胡宗南的部隊，也有其他的西北軍的部隊，成分比較複雜。在這種情況下，王震所率的西北野戰軍第1兵團，乘勝快速進入新疆，成為保障新疆穩定，完成西北解放極其關鍵的一環。
1949年10月5日，也就是中華人民共和國成立後第5天，王震率第1兵團在酒泉召開進疆誓師大會。王震一聲令下，一次向新疆進發的艱難行軍開始了。
11月初，第一野戰軍第1兵團機關抵達迪化（烏魯木齊）。王震率領的進疆大軍在連續行軍作戰，沒有得到休整的情況下，隻用了6個月時間就進入全疆各個重要城市及軍事要地，並從國民黨軍隊手中接管了千裏邊防，在如此艱難困苦的條件和如此複雜的社會狀況下，這不能不說是一個奇跡。
抵達新疆後，根據中共中央的決定，王震出任中共新疆分局書記。中央軍委任命他為新疆軍區第一副司令員、代理司令員兼政治委員，由此，王震擔起了保衛新疆、建設新疆的神聖職責。