1950年，陈锡联任三兵团司令员兼中共重庆市委第一書記、市长和川東軍區司令員，1950年任中国人民解放軍炮兵司令員兼炮兵學院院長，主持制定炮兵发展规划，组织部队改装，进口和研制炮兵装备。1955年，陈锡联被授予上将军衔。1959年起任瀋陽軍區司令员、中共中央东北局书记。文化大革命时期，陈锡联兼任辽宁省革委会主任兼军管会主任兼省委第一书记。在此期间，他发现并宣扬了毛远新[11]。1969年，在中共九大上，陈锡联进入中共中央政治局。
1973年12月，陈锡联与李德生对调，任北京军区司令员[12]。在任上，他秉承毛泽东的意思，整顿北京军区、北京卫戍区，大力清洗原来的部众，其中消除了郑维山、聂荣臻的双重势力，也因此与聂荣臻有隙，才有了后来的陈锡联的 “西山事件”[11]。1974年1月，陈锡联成为负责处理中共中央军委日常工作的军委六人小组成员。1975年1月，第四届全国人民代表大会第一次会议任命陈锡联为国务院副总理[13]，后又任中共中央军委常务委员。1976年2月，原主持中共中央军委工作的军委秘书长叶剑英被毛泽东下令因病休息后，陈锡联主持中央军委日常工作至1977年2月[14]。在粉碎四人帮的过程中，完成中共中央交给的任务[15]。1977年8月在中共十一大上继续当选为中央委员、中央政治局委员。
陈锡联支持继任中国共产党中央委员会主席华国锋的“两个凡是”，被认为是“凡是派”的左膀右臂[16]。随着华国锋的失势，陈锡联的地位也岌岌可危。1978年之后，陈锡联请假检讨，1979年分别在沈阳军区、北京军区、北京卫戍区、炮兵总部等地给陈锡联提意见，陈锡联到会检查，据称相当沉痛、深刻。当时只有北京军区副司令员傅崇碧和沈阳军区司令员李德生在会上客观的评价了陈锡联，指出了他的缺点的同时，也说他战功显赫，没有“上四人帮的贼船”[11]。1980年1月，陈锡联在中共十一届五中全会被免去中共中央政治局委员、国务院副总理和北京军区司令员职务[17]。
陳錫聯是中共七大至十四大代表、十五大特邀代表，中共八屆候補中央委員、中央委員，九、十、十一屆中央政治局委員；第一、二、三屆國防委員會委員，中共十二大、十三大相继当选为中央顾问委员会委员、常委。1999年6月10日於北京逝世，享年84岁[18]。
