国防部发布《关于全国军区重新划分的决定》，新疆军区升格成大军区，直属中央军委。新疆军区下辖南疆军区、伊犁军区（1955年10月31日自伊犁哈萨克自治州军区改称），均执行军级权限。1960年12月，重新组建乌鲁木齐军分区。1969年12月，伊犁军区改称为北疆军区（由于北疆军区领导机关驻地伊宁距中苏边界仅70公里，北疆军区在1970年4月东迁到沙湾县城，1970年10月迁到石河子市，1971年10月迁到乌苏），同时乌鲁木齐军分区改称为乌鲁木齐警备区。1969年12月16日，国务院、中共中央军委指示，将新疆生