Несогласия с графом Паскевичем вынудили Муравьёва покинуть Кавказ; он перевёлся как раз к началу усмирения Польского восстания 1831 г. на должность командира гренадерской бригады 6-го пехотного (бывшего отдельного Литовского) корпуса, «покрывшей себя неувядаемой славой и особенно отличившейся при штурме Варшавы», за что был произведён 15 апреля 1831 года в генерал-лейтенанты и 18 октября того же года получил императорскую корону к ордену Св. Анны 1-й степени; 20 сентября назначен начальником 24-й пехотной дивизии. 21 июля 1832 года получил польский знак «Virtuti militari» 2-й степени.