Im April 1917 wurde Ivars Smilga in das Zentralkomitee der Partei gewählt. In dieser Zeit russifizierte er seinen Namen zu Iwar Tenissowitsch Smilga. Er war an der Vorbereitung der Oktoberrevolution 1917 beteiligt und agierte insbesondere unter den Matrosen der Baltischen Flotte, die ihn zum Vorsitzenden des Zentralkomitees der Baltischen Flotte (Zentrobalt, russisch: Центральный комитет Балтийского флота) wählten. So gewann er die Mannschaften der Baltischen Flotte dafür, sich auf die Seite der Bolschewiki zu stellen. 1918 nahm er am finnischen Aufstand teil, danach wurde er zu einem der führenden Organisatoren der Roten Armee im Bürgerkrieg, zeitweilig war er Leiter ihrer politischen Abteilung (russisch: Политическое управление Революционного военного совета Республики). Von 1921 bis 1927 war er einer der leitenden Mitarbeiter des Staatlichen Komitees für Wirtschaftsplanung (Gosplan), zeitweise dessen stellvertretender Vorsitzender, und ab 1925 zugleich Rektor des Plechanow-Instituts für Volkswirtschaft.