预计首先进攻塘沽，在部队进入受阻后，刘震建议邓华和刘亚楼放弃计划并改进攻天津，获得批准。而后，刘震率军参与进攻天津的战斗。1949年4月，被任命为新组建的十四兵团副司令员兼39军军长，指挥部队向华中进军。8月1日，改任十三兵团副司令员兼39军军长，参加衡宝战役。
中华人民共和国成立后.中华人民共和国成立后，刘震指挥部队参加广西战役。1950年10月，刘震任中南军区空军司令员。11月调任东北军区空军司令员。在朝鲜战争中，担任中国人民志愿军空军司令员。1951年9月，指挥与美国空军对战