他当选为苏共中央委员会委员。由于与斯大林的密交，铁木辛哥在大清洗中未受到任何牵连。1940年1月，铁木辛哥接手苏芬战争，接替此前因指挥不力导致惨败的克利缅特·伏罗希洛夫任苏军总司令。在其指挥下，苏军在付出惨重伤亡后成功突破了芬军位于卡累利阿地峡的曼纳海姆防线，迫使芬兰于3月向苏联求和。此役令铁木辛哥的声望上升，他于5月被任命为苏联国防人民委员，并被授予苏联元帅军衔。铁木辛哥属于传统型将领，在其任职期间，他在红军中恢复了沙俄时期军队的严酷纪律。但与当时苏军中其他一些保守派将领相比，他具有较强的战略眼光