Em 1937 Kulik tornou-se comandante da Direção Principal de Artilharia do Exército Vermelho, e permaneceu comandante das forças de artilharia soviéticas até 1941. Considerado um stalinista bajulador e um conservador militar radical, ele posicionou-se fortemente contra as reformas propostas por Mikhail Tukhachevski durante a década de 1930. Por essa razão, ele sobreviveu ao Grande Expurgo de Josef Stalin e, em 1939, tornou-se Comissário do Povo para Defesa, participando também da ocupação soviética da Polônia, em setembro. Ele comandou o ataque de artilharia soviético no início da Guerra de Inverno, e mais tarde foi premiado com o título de Herói da União Soviética, em reconhecimento por seus "serviços excepcionais para o país e coragem pessoal". Como amigo de Stalin, Kulik conseguiu convencê-lo a poupar mais de 150 mil prisioneiros poloneses da execução durante o massacre de Katin.