十八军暨西藏军区参谋长、十八军后方部队司令员兼政委，担任运输、修路、修机场、支援前方部队的任务。主持修筑甘孜机场、康藏公路。后主持修筑了当雄机场、贡嘎机场。1955年5月，西藏军区升格为大军区，任副司令员兼参谋长。1955年9月27日，被授予中国人民解放军少将。1957年8月卸任参谋长，专任副司令员。1961年周恩来总理让陈明义担任中尼公路工程指挥部指挥长、党委书记职务。1967年5月16日，在亚东组建西藏军区前方指挥部，西藏军区副司令员陈明义和军区政治部主任张桂森负责。1970年11月任西藏军区司令员