習仲勳注意抓了一些影響大的案件的平反昭雪。在他的督促下，莊辛辛冤案得以平反，受到了人民群眾的讚譽。一九七六年四月初，北京發生了“天安門事件”，廣州人民以各種方式悼念周恩來，擁護鄧小平，反對“四人幫”，其中突出的一個是廣州半導體材料廠的青年工人莊辛辛。他於四月七日向《人民日報》、《紅旗》雜誌公開寫信說：“支持鄧小平！打倒張春橋！支持鄧小平！打倒姚文元！支持鄧小平！打倒江青！”“敬愛的周總理，永遠活在我們革命人們的心中！”“我們要的是真正的馬克思列寧主義！我們不要閹割的馬克思主義！”莊辛辛因此遭到逮捕和批鬥，按“反革命罪”被判處有期徒刑。一九七八年七月十四日，中共廣州市委常委擴大會議研究莊辛辛案件，決定為其徹底平反。習仲勳參加會議並講話說：“‘文化大革命’時，莊辛辛還是個小孩子，他這樣關心國家大事，我們比不比得上他？我就比不上他。像這樣的人，在激烈的階級鬥爭和路線鬥爭中，這樣立場堅定，旗幟鮮明，是不簡單的，是很值得我們學習的。”當天，中共廣州市委在中山紀念堂召開五千人參加的大會，省委書記李堅真受習仲勳的委派出席大會，宣布為莊辛辛徹底平反，恢複名譽。廣東省為莊辛辛案件公開平反，在全國處理同類案件中是較早的。
一九七八年底中共中央召開工作會議和中共十一屆三中全會，對彭德懷、陶鑄、楊尚昆等人的冤案平反，對薄一波等六十一人叛徒集團的冤案平反，對“二月逆流”、天安門事件等重大冤案平反，極大地推動了全國各地落實政策的工作，使廣東徹底解決“文化大革命”中及其以前的冤假錯案的決心更加堅定。
一九七九年一月，中共廣東省委召開四屆二次常委擴大會議，貫徹落實黨的十一屆三中全會精神。在會上，習仲勳對全省各項工作做出安排部署的同時，集中講了平反冤假錯案問題。他旗幟鮮明地否定了“文化大革命”中廣東的“一·二二”奪權事件，“反擊右傾翻案風”運動等，宣布因這些問題受到迫害、株連的人和事予以徹底平反。他還代表省委對廣東曆史上的重要案件和遺留問題表明態度。
習仲勳說，“文化大革命”中，黃永勝等人秉承江青一夥的旨意，在廣東成立專門機構，“審理廣東地下黨”，揪“南方叛徒網”，目的就是要反對和否定周恩來。他鄭重地宣布，因這些案件受迫害的同誌都應當平反昭雪；抗戰時期廣東黨組織是在周恩來為書記的南方局領導下從事革命鬥爭的，是我們黨的一個重要組成部分，所謂“南方叛徒網”本身就是一個冤案，應該徹底平反；全國解放前活躍在廣東各地的人民武裝隊伍，都是黨所領導的革命武裝，在革命鬥爭中起了重要作用，把廣東人民武裝稱為“土匪部隊”，完全是誣蔑之詞，必須徹底平反；海豐發生的反彭湃事件，矛頭也是指向周恩來和葉劍英等老一輩無產階級革命家的，現在這一冤案已得到平反昭雪，被顛倒了的黨的曆史要重新恢複過來，對在這一事件中瘋狂進行階級報複、殘酷殺害彭湃烈士侄兒彭科的洪桂文和其他幾個民憤極大的凶手，交專政機關依法嚴懲。