抗日戰爭勝利后不久，中共中央為加強中原地區的武裝力量，大量牽制國民黨軍隊，命令王震率領八路軍南下支隊由廣東迅速北返，同河南軍區部隊和新四軍5師會合。接到命令后，王震率部北返，終在1945年9月底到達豫鄂邊區，并重新恢復359旅番號。10月24日，3路大軍6萬雄師在桐柏會師。30日，根據中共中央指示，中原局、中原軍區和中原行署在桐柏縣城南葉家大莊成立。王震任中原局常委、中原軍區副司令員兼參謀長。

在桐柏期間，中原軍區發起了桐柏戰役。王震命令359旅攻打棗陽縣城，殲敵2200余人。

為粉碎蔣介石妄圖圍殲中原軍區部隊于桐柏山區的陰謀，中原軍區6萬將士于1946年1月轉移至湖北宣化店地區。6月中旬，蔣介石制定了“包圍殲滅宣化店中原軍區部隊”的計劃，揚言要“活捉王震”。

根據中央指示，中原軍區主力部隊分兩路向西突圍。6月29日晚至30日上午9時，王震隨右路突圍部隊1.5萬余人英勇地開始了突圍戰斗。7月6日，右路突圍部隊進入南陽境內。突圍部隊搶渡唐河、白河，途經鄧州、鎮平進入內鄉縣境。7月11日，中原局、中原軍區抵達師崗鎮。在這里，中原局召開擴大會議，決定部隊分兩路行動：359旅和干部旅為右路，由王震率領，繞過丹江取捷徑荊紫關、山陽，向鎮安、柞水前進。分兵后，王震率右路部隊疾速西行。

7月12日，進至淅川縣城附近。王震命令359旅717團和719團一部圍攻淅川縣城。由于淅川縣城防備工事堅固，又遇滂沱大雨，淅川縣城久攻不克。奉命搶占荊紫關的718團與國民黨整編90師一部遭遇，雙方展開慘烈的戰斗，王震的警衛員黃英誠等英勇犧牲。從此次戰斗抓到的俘虜口中得知，敵人已搶先占領了荊紫關，并正沿丹江向淅川方向前進，而后面的追敵也越來越近。根據敵情變化，王震斷然決定右路部隊改變原來擬取道荊紫關、走捷徑入陜的計劃，迅速搶渡丹江，南繞鮑魚嶺、南化塘向陜南挺進。

王震命令717、718團阻止由荊紫關方向進攻的國民黨軍，指揮359旅直、719團和干部旅于7月13日下午開始于大石橋、娘娘洞等地搶渡丹江。當時，丹江上游山洪暴發，江水猛漲，因干部旅老的老、小的小，還有不少女同志。王震放心不下，便來到干部旅。他神情自若，大聲說：“東洋鬼子厲害吧？卻被我們趕跑了。一條丹江就能把我們嚇倒嗎？”他那洪亮、鏗鏘的話語給干部旅官兵增強了戰勝洪水的信心和勇氣。7月15日，右路突圍部隊左右兩路全部勝利渡過丹江，粉碎了蔣介石妄圖消滅我軍于丹江以東地區的陰謀。

7月17日，進至鮑魚嶺一帶的359旅被敵6個團包圍。經過兩天一夜激戰，被敵包圍之勢不僅沒有改變，反而是敵后續部隊日增。緊急關頭，王震命令359旅所有人員全部投入戰斗，殺開一條血路，迅速進入陜南。

359旅成功突圍后，敵陣地上的缺口很快又重新合攏，強大的火力封鎖了尾隨359旅的干部旅前進的道路。干部旅連續幾次進攻都未能奏效。此時，警衛營的同志們沖了上來，與干部旅的同志一起向敵人發起猛攻。經過浴血奮戰，終于沖過鮑魚嶺。同時，左路部隊血戰南化塘后也勝利入陜。

新中國成立后，王震將軍對其曾經浴血奮戰過的南陽心系神往。南陽電視臺建臺5周年時，他親筆題詞。反映南陽解放戰爭歷史的電視劇《南陽大會戰》籌拍時，他也欣然題詞：“為解放南陽而犧牲的先烈們永垂不朽！”