948年，黄镇被调往西柏坡中共中央，任中国人民解放军总政治部研究室副主任、第一研究室主任等职务，主持制定了中国人民解放军军旗图案以及一些军事条例。中华人民共和国成立后，黄镇于1950年被任命为中国驻匈牙利大使。1954年，调任驻印度尼西亚大使，陪同周恩来总理出席万隆会议。1961年，黄镇升任中华人民共和国外交部副部长，次年又被任命为中印边界问题特使，负责中印边界战争后的外交善后事宜。1964年，黄镇出任首任驻法国大使。1971年起，黄镇奉命秘密同美国展开外交沟通，为中华人民共和国和美国外交正常化作出