1946年1月，中共太行軍區為適應抗戰勝利后國共局勢升級，對轄內軍事體系實施重組：將原第1至第6軍分區依次改稱第12至第17軍分區，重點強化太行山核心根據地的縱深防御與機動能力。至5月，根據中央軍委“集中主力、精簡層級”指示再度優化：第12軍分區復稱第1軍分區，扼守晉東南長治、潞城樞紐；第13、14軍分區合并為第2軍分區，整合豫北林縣、安陽力量以應對平漢線國軍威脅；第16、17軍分區合并組建第3軍分區，鞏固冀南邢臺、邯鄲一線；第15軍分區改稱第4軍分區，聯動太岳軍區屏障臨汾盆地。此次調整通過壓縮番號、整合資源，形成“核心樞紐—前沿支點”協同體系，不僅為后續上黨戰役、邯鄲戰役提供組織保障，更推動晉冀魯豫解放區由分散游擊向野戰軍協同作戰的轉型。

司令員 秦基偉

政治委員 李雪峰

副司令員 黃新友，趙輝樓

副政治委員 黃鎮，王維綱

參謀長 何正文

政治部主任 袁子欽

政治部副主任 周光坦

第23旅于1946年6月劃歸太行軍區建制。

旅長 賈定基

政治委員 車敏瞧

參謀長 張振華

政治部主任 孫灝正

第1軍分區轄區覆蓋河北贊皇、內丘及山西昔陽東部等太行山核心區域。轄新編第10旅第31團等主力部隊。解放戰爭初期，該分區協同太行縱隊參與邯鄲戰役、上黨戰役等作戰，鞏固晉冀魯豫解放區北部門戶；1947年太行軍區組建第六、九縱隊時，其基干力量逐步轉入野戰軍序列。

司令員 胡震

政治委員 冷楚

副司令員 王遠芬

副政治委員 馬芳廷，趙武成

參謀長 張蘊鈺

政治部主任 胡立信

第2軍分區防區涵蓋山西平（定）西、昔（陽）西及和（順）西等晉東戰略要地。轄新編第10旅第28、30團等主力部隊。解放戰爭初期，該分區參與晉冀魯豫戰場反攻作戰，包括配合主力部隊粉碎國民黨軍對解放區的進攻；1947年初，其所屬第38、39團被編入新組建的太行軍區獨立第1旅，逐步轉入野戰軍序列。

司令員 魯瑞林

政治委員 劉建勛

副司令員 韓衛民

副政治委員 于一川，張慧如

政治部主任 王大仁

第3軍分區核心防區覆蓋武鄉、襄垣等太行腹地，承擔地方武裝動員與支前任務。1945年11月，太行軍區主力部隊組建太行縱隊（后改編為晉冀魯豫野戰軍第三縱隊），其中第三軍分區769團等部隊成為該縱隊重要作戰力量。解放戰爭初期，該分區參與上黨戰役后勤保障及晉冀魯豫戰場游擊戰。至1947年第九縱隊成立時，第三軍分區部隊進一步融入新編野戰軍序列。

司令員 陶國清

政治委員 陶魯笳

副司令員 崔建功

副政治委員 谷景生，呂鴻安

參謀長 李承堯

政治部主任 王銀山

第4軍分區轄區涵蓋山西長治、陵川及豫北部分區域，扼守太行山南段戰略要地。轄第32團等主力部隊及地方武裝。該分區承擔根據地鞏固、兵員補給及后勤保障任務，所轄積善村醫院為前線提供醫療支持。解放戰爭初期，參與反“蠶食”斗爭及豫北游擊作戰，并于1947年部分部隊編入太行軍區獨立旅，轉入野戰軍序列。

司令員 黃新友（兼）

政治委員 劉毅

副司令員 安中原

副政治委員 劉剛，孔俊彪

參謀長 陳皓

政治部主任 孔俊彪（兼）