人民共和国成立后，李伯宁历任水利部办公厅秘书处处长，东北军区后勤政治部秘书处处长，水利部党组成员、工务司第一副司长，水利电力部基建司第一副司长（正司级）、办公厅副主任兼水利运动办公室主任、水利管理司司长、水利司司长等职。1953年，参加中国农民代表团访问苏联。1977年11月，李伯宁任水利电力部党组成员、副部长。1979年3月，任水利部党组副书记、副部长兼机关党委书记。1982年3月，任水利电力部党组成员、副部长兼机关临时党委书记。1984年8月，任水电部顾问。1984年10月，被任命为三峡省筹备组组长