1952年，廖汉生与西北军区参谋长彭绍辉到北京参加全军召开的全军参谋长、政治部主任联席会议，会议重点讨论1953年军事训练的问题。1953年6月1日，西北军区正式开始以军事训练为中心的正规训练。1953年5月1日，军委正式颁布了《内务条令》、《对列条令》、《纪律条令》。1954年5月19日到6月19日，廖汉生和西北军区副司令彭绍辉参加了中央军委组织的“全军在职干部战役法短期集训班”，培训分两个阶段，先是一个月的理论课，从军队符号、军语、标图开始学起，直到集团军的防御作战原则、指挥。课堂设在中央军委办公地——中南海居仁堂。朱德、刘伯承、叶剑英和苏联顾问亲自上课。培训的文化成绩，廖汉生是满分(5分)。培训的第二个阶段，参加“集团军反登陆战役首长——司令部演习”，总导演是刘伯承。就在这场演演习当中，彭德怀告诉廖汉生，中央即将任命他为国防部副部长。

　　1954年，时任国防部副部长、西北军区副政委、政治部主任的廖汉生和张宗逊、甘泗淇、陶峙岳和战斗英雄宋忠福5人选为全国一届人大代表。

　　1955年，国务院总理周恩来、国防部长彭德怀发布了《关于全国军区重新划分的若干决定》。根据决定，西北军区划分为兰州军区、新疆军区。张达志、冼恒汉分别担任兰州军区司令员、政委，王恩茂担任新疆军区司令员兼政委。接着军区调整的机会，廖汉生打报告，请求入南京军事学院学习。当年3月，廖汉生入南京军事学院战役系学习。

　　两年半后，廖汉生南京军事学院战役系毕业，他有意赴新疆任职，重新投入到保卫大西北、建设大西北的热潮中去，不料中央任命他接替刘伯承元帅出任南京军事学院院长，从此离开了他生活、工作、战斗了20年之久的大西北。