После войны Бухвиц активно участвовал в подготовке объединения КПГ и СДПГ в СЕПГ, хотя до войны он не всегда поддерживал коммунистов. Его самым главным противником в Саксонии был Станислав Трабальски. С апреля 1946 по декабрь 1948 года вместе с Вильгельмом Кёненом Бухвиц возглавлял СЕПГ в Саксонии. С апреля 1946 по июль 1964 года Бухвиц входил в состав правления и ЦК СЕПГ. 29 ноября 1948 года вместе с Германом Матерном был избран председателем Центральной партийной контрольной комиссии и оставался на этой должности вплоть до III съезда СЕПГ в июле 1950 года. Оставался членом ЦПКК до своей смерти. Бухвиц являлся депутатом саксонского ландтага с 1946 года и до его роспуска в 1952 году. В этот период занимал должность председателя ландтага и был избран депутатом Народной палаты ГДР. В 1953 году безуспешно пытался нормализовать ситуацию во время событий 17 июня. В 1953 году по состоянию здоровью сложил свои полномочия. В 1957 году Бухвицу было присвоено звание почётного сенатора Дрезденской высшей технической школы. 27 апреля 1963 года Бухвиц был удостоен звания почётного гражданина города Дрездена. Похоронен на Луговом кладбище в Дрездене. Имя Отто Бухвица в ГДР носили несколько улиц, школ и других общественных учреждений.