1949年2月，根据中央军委关于统一全军编制及部队番号的命令，华东野战军第1纵队改称中国人民解放军第20军，隶属第三野战军第9兵团。
刘飞任军长，陈时夫任政治委员（后张震球、王一平），张翼翔任副军长（后任军长），汤光恢任副政治委员兼政治部主任（后谭佑铭任政治部主任），廖政国任参谋长（后冯鼎三）。
第1、第2、第3师依次改编为第58、第59、第60师，全军共3.2万人。4～5月参加渡江战役，在解放上海的作战中，攻占平湖、金山卫，从龙华攻入上海市区。而后，担负上海市的警卫任务。1950年2月，第30军第89师归第20军建制。
1951年11月，第20军编为中国人民志愿军第20军，参加抗美援朝战争。
