副总参谋长。
1954年10月31日，中共中央通知：粟裕任总参谋长。在总参工作期间，参与抗美援朝战争指导，提出很多重要建议，提出完整的军队建设计划，实现新中国第一代国防体系建设。
1955年9月27日，粟裕参加周恩来总理授予军衔的仪式。周恩来把授予大将军衔命令状第一个授予粟裕，并授予一级八一勋章、一级独立自由勋章和一级解放勋章。
1956年11月20日，增补粟裕为中央军委委员。
1958年2月，粟裕参加以周恩来总理为首的政府代表团访问朝鲜，粟此行主要与朝方协商部署志愿军回国事宜。6月30日晚上，他主持总参谋部第四次部务会议，讨论军委扩大会议提出的有关总参工作和军队建设方面的重大问题。9月19日，正式到军事科学院任副院长、党委第一副书记，负责院的常务工作。12月30日，国防部命令：粟裕以国防部副部长职务兼任军事科学院副院长。
1970年6月，粟裕率中国军事代表团访问刚果，途经法国考察了诺曼底。
1973年8月24日，粟裕出席中共十大，在再次被选为中央委员。
1975年1月13日，粟裕出席第四届全国人民代表大会第一次会议，任解放军代表团团长，被选为人大常务委员会委员。中共中央决定成立中共中央军事委员会常务委员会，他被任命为常务委员会委员。
1977年8月，粟裕出席中共十一大被选为中央委员。1982年5月7日，应《淮海千秋》摄制组要求，他参加有关淮海战役的座谈会。同年，被任命为中央顾问委员会常委。
1984年2月5日16时33分，粟裕在中国人民解放军总医院逝世。