1950年5月，大荔軍分區合併於渭南軍分區，大荔軍分區原轄的韓城、郃陽（今合陽）、澄城、白水、蒲城、大荔、朝邑等7個縣武裝科劃歸渭南軍分區建制。8月，機關增設幹部部。此時，除轄13個縣武裝科外，還轄獨立第一、二、三團。1951年3月，軍分區機關增設武裝科，各縣武裝科改稱縣人民武裝部。11月，獨立第三團調歸西北軍區後勤部稱監護團；獨立第二團參加抗美援朝。
1952年撤銷司令部、政治部、後勤部、幹部部，設立7個科。1953年2月，鹹陽軍分區撤銷後，其所轄之富平、耀縣、涇陽、三原、高陵5個人民武裝部劃歸渭南軍分區。1957年省軍區直屬的銅川縣兵役局劃渭南軍分區。此時軍分區共轄19個縣兵役局。9月，隨著行政區劃的變更，臨潼縣、藍田縣兵役局劃入西安市兵役局，同時，所轄17個縣兵役局合併為6個。9月，各縣兵役局改為縣人民武裝部。1959年6月，機關恢復司令部、政治部。1961年9月，縣人武部由6個又恢復為17個。同時，將涇陽、三原、高陵縣人武部劃入鹹陽軍分區。1971年1月，改軍分區後勤處為後勤部。1976年3月，代管省軍區獨立第三團。1980年，耀縣人武部劃入銅川市人武部。軍分區撤銷了科的編制。1981年12月，組建成立了渭南保豐路干休所。1982年12月，獨立第三團移交武警陝西省總隊。1983年1月，機關又恢復了科的建制。8月31日，渭南保豐路干休所和育紅路干休所奉命合併改稱陝西省軍區渭南離職幹部休養所。11月，臨潼縣、藍田縣人武部劃入西安軍分區。1985年9月，機關又撤銷了科。1986年6月，所屬11個縣人民武裝部移交地方。
