中央军委根据国际国内形势和军队的实际，通过精简整编、调整编制体制等一系列措施，探索出一条加强军队质量建设、提高战斗力的重要途径。
随着国防和军队建设的发展，国家军事领导体制也发生了较大变化。1954年9月，第一届全国人民代表大会决定，取消中央人民政府人民革命军事委员会，设立国防委员会、国防部。9月2空军飞行员在进行地靶射击经验交流8日，中共中央政治局决定成立党的军事委员会。不久，解放军领导机关先后建立了几个新的总部，形成八总部体制（1957年又恢复传统的三总部体制）。
1955年2月，中共中央和中央军委根据主要作战对象、作战方向、地形条件、交通状况等因素和减少指挥层次的需要，将原来的6个大军区改划为12个大军区，并将原来的四级军区体制调整为大军区、省军区、军分区三级军区体制。同年，又将人民解放军由陆、海、空3个军种改为陆、海、空、防空、公安5个军种（1957年又恢复为陆、海、空3个军种）。另外，从1954年至1956年，先后建立了铁道兵、通信兵、防化学兵领导机关，加上原有的炮兵、装甲兵，陆军已发展到六大兵种。经过几次大的精简整编，至1958年底，全军总员额为240多万人。在编制体制和作战指挥上已初步达到战略合成的要求。