士第回晋绥军区工作。1947年9月，兼任中共中央晋绥分局城工部副部长。1947年11月，任晋绥军区党委书记。1948年3月，兼任陕甘宁晋绥联防军区军政干部学校副校长、党委书记。1948年5月，周士第调任华北军区第一兵团副司令员兼副政治委员，协助徐向前指挥晋中战役。1948年7月29日，中央军委命令华北第一兵团组成中共太原前线委员会，徐向前为书记，周士第为副书记，统一指挥华北第一兵团、晋绥第七纵队、晋中军区部队、华北炮兵第一旅。8月16日至10月10日徐向前到中央期间，周士第主持工作。8月24日，周士