中央人民政府人民革命军事委员会委员、总参谋长。1950年，徐向前从青岛返回北京，暂时居住在颐和园内。1951年夏，徐向前自感身体恢复、请求工作，根据中央决定，率代表团去苏联谈判，徐担任团长，团员有王秉璋、刘鼎、江泽民（并非后来担任中共中央总书记、中华人民共和国主席的江泽民）等人。主要工作为采购六十个师的武器装备；落实苏联援助中国兵工工厂的建设；统一步兵武器制式；以及生产152口径以下火炮的技术资料转让问题。5月25日，代表团从北京乘公务车走，于6月4日抵达莫斯科。之后历经四个月的谈判，直至10月中旬达成协议