1967年1月，任中共陕西省委第一书记兼陕西省军区第一政治委员，以接替因陕西改革受阻、劳累成疾而返回北京的胡耀邦。1965年12月至1966年10月，任中共中央西北局书记处书记。1966年6月，中共陕西省委开始成为文革批斗的对象。1967年1月，在上海一月风暴的鼓舞下，西安造反派夺取中共中央西北局、中共陕西省委的权力；霍士廉被迫受到批斗，不过在周恩来的暗中授意下，他被接到北京，免于文革造反派的正面攻击。1970年至1973年，出任陕西省革委会生产组副组长。1973年5月至1977年1月，任中共陕西省委书记（