1982年，余秋里重返军队，担任总政部主任，这是自1958年离开军队后，时隔24年重返部队。
在战争年代一直担任政工职务，在新中国成立后的经历是非常丰富的，被调去西南军区干后勤部长，解决部队吃饭问题。当时西南地区除了二野部队，还有18兵团，以及起义的几十万国民党部队。
1954年，因军队、地方进行调整后，调任总财务部担任副部长，干起军队预算开支等工作。1957年因精简整编改任总后勤部政委。
在总后勤部仅仅一年，就调去担任石油部部长，这次调任是毛主席亲自点将，而且主要领导先后找他谈话。选中他因为年轻，办法多，能力强。
随着石油工业逐步稳定增产，他在新形势下到国家计委工作。在1971年9月以后，被派去主持总后勤工作，可谓是一肩挑两担，“亦兵亦民”。负责总后勤部各方面工作，虽然没有担任部长、政委，可实际上行使的职权更高。对总后勤的问题，经过调查研究进行整顿，落实政策等。
他在国计委的工作很多，当时的他已经是国计委革委会主任，分管9个单位：地质部、物资部、劳动部、国家统计局、国家经济委员会、国家计划委员会等。
在经过一年多的努力下，总后勤的清查工作和落实政策、解放干部工作，逐步走上正轨。上级调张宗逊担任后勤部长，他也完成了在总后勤的工作。进入七十年代后，他进入国务院任副职。
1982年，上级原本希望他担任政法委书记，可他更愿意回到部队工作，经过上级的考虑同意了他回军队，调任总政部主任，负责全军政治工作。同时还有一个重要使命，就是干部年轻化、专业化、知识化、革命化号召，老将要退下来，要大胆提拔年轻干部到重要位置上。作为负责全军任免工作的总政部任务量不小。
1982年9月，他被正式任命后，第二天到总政部报到，离开军队24年又回来。但此时他并没有合适的军装，因为军职还在赶制中，家里只有五十年代佩戴中将军衔的军装。为此只能时不穿军装，穿着中山装去报到。
在此后的5年里，他与杨得志、张爱萍、洪学智都兼任副秘书长，协助处理军委日常工作。1987年，年龄已经七十多岁的他离开领导位置。
