1946年6月，太行軍區根據晉冀魯豫軍區1945年6月的命令，將1、2、3、4、5、6軍分區更名為13。5月，太行軍區根據晉冀魯豫軍區命令，將6個軍分區減為4個軍分區，其中12軍分區更名為1軍分區；13、14軍分區合並，稱為第2軍分區；16、17軍分區合並，稱為第3軍分區；15軍分區更名為第4軍分區。6月，晉冀魯豫軍區決定，第四縱隊12旅劃歸太行軍區建制。7月，12旅更名為軍區獨立旅。8月，鄭泰線開通。165438+10月23日，晉冀魯豫軍區決定，太行軍區獨立旅劃歸太嶽軍區建制，改稱23旅。65438年2月，太行軍區與1軍分區第34團、第2軍分區第38、39團組成獨立的1旅，崔任旅長，任政治委員。第四軍分區第四十三、四十五團和第五軍分區第四十五團組成獨立第二旅，於泓源任政治委員。此時太行軍區下轄獨立1、2、2旅和1、2、3、4軍分區。
1947年3月，太行軍區將3軍分區更名為5軍分區。7月，1軍分區改為人民武裝部。7月2日，晉冀魯豫軍區決定在太行軍區前方指揮所和獨立1、2旅及3個軍分區骨幹團的基礎上，組建晉冀魯豫野戰軍第9縱隊。9月，太行軍區與第2軍分區41團、第4軍分區44團、第5軍分區5團組建太行軍區獨立旅，安中原任旅長。65438+2月，太行軍區以1、2軍分區3個團成立太行軍區獨立2旅。同時，太行軍區獨立旅更名為獨立旅1。那壹年，軍區先後參加了豫北攻勢、豫北1947冬季攻勢和溫氏會戰。
2月8日，1948，晉冀魯豫軍區命令，太行軍區獨立1、2旅劃歸晉冀魯豫野戰軍13縱隊建制。5月，華北軍區成立後，華北軍區(二級軍區)成立太行軍區。魯任司令員，賴若愚任政治委員，趙慧樓任副司令員，冷楚任政治委員，王元芬任參謀長，周光壇任政治部主任。下轄1軍分區(人武部)的周碧任政委；第2軍分區，鄒任司令員，遲必清任政治委員；4軍分區，韓為民任司令員，賈久民任政治委員；在第五軍分區，陶任司令員，任政治委員。軍區轉華北軍區，參加豫北1948麥收保衛戰。5月31日，中央軍委指示，太行軍區第2軍分區劃歸晉中軍區建制，更名為第3軍分區。65438年2月，華北軍區下令將中國人民解放軍太行軍區改編為三級軍區，以太行軍區第4軍分區第47、46團和吳休第4獨立營為基礎，成立華北軍區第7獨立旅，隸屬太行軍區建制。同時成立了俘虜(補訓)第7旅，由華北軍區補訓總隊組織。
1949年4月，1(邢臺)、3(長治)軍分區按華北軍區統壹規定的番號重建，2、4、5軍分區分別改為左權、焦作、張維軍分區。1年8月，中央軍委決定撤銷太行軍區，所轄邢臺、武安軍分區劃歸河北省軍區建制；長治軍分區劃歸山西軍區建制；沁河、張衛軍師劃歸平原軍區建制；獨立第七旅縮編為第二、第三警備團，劃歸平原軍區建制。