中華人民共和國建國初期，中國人民解放軍建立的一級軍區之一，是中南地區最高軍事領導機關。
1950年1月，中央軍委命令，將中國人民解放軍第四野戰軍兼華中軍區改稱為中南軍區兼第四野戰軍，領導機關駐漢口。林彪任司令員，羅榮桓和鄧子恢分任第一、第二政治委員，譚政任副政治委員兼政治部主任，蕭克和趙爾陸分任第一、第二參謀長。轄4個兵團16個軍，河南、湖北、湖南、廣西、廣東、江西6個軍區和特種兵、學校等，共150萬人。同年5月和8月，，軍區部隊攻占海南島和萬山群島，中南全境解放。隨後，全區部隊擔負保衛邊防、海防和剿匪任務。1951年5月，以廣東軍區為基礎，成立華南軍區，歸中南軍區建制。中南軍區從成立到1952年6月，共殲滅國民黨匪特武裝115萬餘人，並擴大瞭地方武裝和組建瞭1000多萬民兵。1952年7月，軍區領民機關移駐廣州市，將華南軍區番號撤銷，其領導機關並入中南軍區機關，林彪任司令員，葉劍英任代司令員，羅榮桓、鄧子恢、譚政任政治委員，黃永勝任參謀長，陶鑄任政治部主任。全區部隊在保衛邊防、海防和鞏固人民政權的同時，大規模地開展軍事訓練和政治、文化學習，促進瞭部隊革命化、現代化、正規化的建設。1955年2月11日，中華人民共和國國務院決定，將中南軍區改為廣州軍區。以中南軍區所屬的湖北軍區為基礎，組成武漢軍區兼湖北軍區，轄河南軍區。