Поновлений в 1935 році. Наприкінці 1930-х рр. під час Великого терору значна кількість командного складу КВО була репресована. Серед них — командувачі округом Йона Якір, Іван Федько, всі дев'ять командирів корпусів, 24 з 25 командирів дивізій, 5 з 9 командирів бригад, 87 з 135 командирів полків. Постановою Головної Військової Ради РСЧА від 26 липня 1938 року КВО було перетворено на Київський особливий військовий округ (КОВО). Утворений на базі управління КОВО Український фронт у складі 5-ї, 6-ї, 12-ї армій та армійської кавалерійської групи брав участь у радянсько-польскій (Вересневій) війні 1939 року. Ряд частин і з'єднань КОВО, зокрема 7-ма Чернігівська і 44-та Київська стрілецькі дивізії були задіяні у радянсько-фінській війні 1939-40 рр.. Також з частин і з'єднань КОВО формувався Південний фронт, війська якого влітку 1940 року брали участь у приєднанні до СРСР Бессарабії та Північної Буковини.