中华人民共和国成立后，潘自力出任中共宁夏省委书记、宁夏省人民政府主席、宁夏军区政治委员，全面主持宁夏的党、政、军工作；1952年，调任中共陕西省委书记。1955年后，潘自力转赴外交系统任职；曾先后出任中国驻朝鲜民主主义人民共和国大使，中国驻印度、兼驻尼泊尔大使，驻苏联大使等；于1956年9月当选第八届中共中央候补委员。文革爆发后，潘自力受批斗和迫害，于1972年5月22日在山西霍县五七干校离世。1979年2月中共中央为潘自力平反，并在北京召开追悼会纪念。 当时邓小平等送上花圈，李先念等出席追悼会。