В апреле 1943 года назначен заместителем командующего артиллерией 69-й армии. С июня и.д. командующего артиллерией 40-й общевойсковой, затем 3-й гвардейской танковой и вновь 40-й общевойсковой армий. С января 1944 года и.д. командующего артиллерией 40-й армии. С июля 1944 года и до конца войны командующий артиллерией и заместитель командующего войсками по артиллерии 4-й танковой армии, которая в составе 1-го Украинского фронта участвует в Львовско-Сандомирской, Восточно-Карпатской и Висло-Одерской операциях. За выдающиеся боевые успехи и массовый героизм личного состава армия в марте 1945 года получила гвардейское звание и стала именоваться 4-й гвардейской танковой армией. Уже под гвардейскими знамёнами артиллеристы генерала Ментюкова участвовали в Верхне-Силезской и Берлинской операциях.