抗日战争结束后，赴东北任本溪湖煤铁总公司总经理。1946年9月，调任辽南行署主任，后兼中共辽南省委副书记，负责后方支援。1947年9月，先后任中共辽南省委副书记，同年担任东北民主联军东线战勤司令部司令员，东北野战军后勤部副部长、第二部长。1949年，担任第四野战军后勤部部长兼中南地区支前司令员，保障辽沈战役、平津战役和野战军南下等兵团作战后勤供给。其间，因在长征途中被弹片打伤的右眼没有得到休养，周纯全的右眼最终失明。