次国共内战期间.第二次国共内战时期到东北，历任东北军政学校政治委员、东北民主联军政治部副主任兼联络部部长和中共长春市委书记。1948年，出任东北军区政治部副主任兼后勤部政治部主任，参与组建东北二线兵团。1948年9月辽沈战役期间，周桓参与争取长春国军曾泽生部倒戈等工作，并促成郑洞国率新7军投降。1949年5月，周桓任中共中央东北局委员、东北军区政治部主任。
中华人民共和国成立后.中华人民共和国成立后，任中共中央东北局常委、东北军区副政治委员，参与朝鲜战争的后勤保障工作，并参与起草