1931年11月7日，中華蘇維埃共和國臨時政府在江西瑞金成立，被選為主席。33年1月，被補選為中共中央政治局委員。長征途中，35年1月中共中央政治局在貴州召開擴大會議(即遵義會議)，被增選為中央政治局常委，確立了以毛澤東為代表的新的中央領導。

1931年12月，離開上海到中央革命根據(jù)地，先后任中央蘇區(qū)中央局書記、工農(nóng)紅軍總政治委員兼第一方面軍總政治委員、中央革命軍事委員會副主席。在遵義會議上，支持毛澤東的正確主張，對實際確立以毛澤東為代表的新的中央的正確領導。與毛澤東和王稼祥為成員的三人軍事指揮小組，亦稱為“新三人團”，全權指揮紅軍作戰(zhàn)。

1931年11月中華蘇維埃共和國臨時中央政府成立，任中央革命軍事委員會主席。先后同毛澤東、周恩來一起指揮紅軍戰(zhàn)勝了國民黨軍隊對中央革命根據(jù)地的四次大規(guī)模軍事“圍剿”。支持毛澤東的正確主張。長征途中同紅四方面軍領導人張國燾分裂共產(chǎn)黨和紅軍活動進行了堅決的斗爭。

1933年4月，在第四次反“圍剿”戰(zhàn)爭中負重傷。34年1月，在中共六屆五中全會上被增選為中央委員、中央政治局委員。35年1月召開的遵義會議上，王稼祥擁護毛澤東為代表的正確路線，再次被選為政治局委員。與毛澤東、周恩來一起組成中央三人軍事指揮小組。

在長征途中，每遇關鍵時刻，他總是親臨前線指揮，使大軍安然渡江，他還組織了制取遵義、強渡大渡河、巧過少數(shù)民族區(qū)域等重大軍事行動，為紅軍的長征立下了不朽的功績。