1958年，總後勤部政委調整，將余秋里與李聚奎職務對調，余秋里擔任石油部部長，李聚奎擔任總後政委。
對於這項調動，可以說是對余秋里的格外重用，或許有些人還不太明白。
如今我們再也聽不到石油部這個單位，該部在1955年成立，1988年撤銷，前後33年。為新中國的經濟發展做出巨大貢獻。
新中國成立前後，我們一直被外國扣上「貧油」的帽子，認為我們不可能會有大量石油。可我們的地質學家李四光等人認為，我國並不缺油，只是沒有找到而已。因此新中國成立地質部，不僅勘探各種礦產資源，而且也會對石油分佈進行勘探。
隨着國家經濟建設，處處都離不開石油，比如天上的飛機，地上的汽車，水裡的船艦等。因此在這樣的情況下，成立石油部。實際上，新中國沒有成立之前，西北玉門油田已經在開採石油，只是開採量不大。石油部成立後克拉瑪依油田被勘探出來，從而提升石油產量。雖然在其他地方也勘探出油田，但並能完全實現自給自足。
加上當時的社會背景下，石油產量必須上一個新台階。上級準備安排一位年富力強的人來負責石油部工作。余秋里是總後政委，儘管沒有干過這方面的工作，可行事作風都非常有一套，很多工作在他手上都能理出頭緒，而且毛主席對他也不陌生。
余秋里是政工出身，長期在作戰部隊任職。1948年新式整軍運動與他有很大關係。原本在1947年西北野戰軍二戰榆林後，部隊全面休整，在休整期間。基層部隊展開各方面的思想教育，有一個團里的展開訴苦大會，曾經受到壓迫的解放戰士，以及老百姓對地主老財深惡痛絕，引起戰士們的共鳴。
作為旅政委的余秋里，將其總結後，推廣到全旅，又推廣到縱隊，再到西野部隊，一次次上報，一次次完善訴苦運動。使得大家知道為誰扛槍打仗，戰士們的鬥志就上來了。
西北野戰軍的整軍方式走在各大野戰軍的前列，而且效果非常好。此時的毛主席還在陝北，得知後將余秋里找去談話好幾次。最終全軍新式整軍運動就是以此為藍本豐富起來，推廣到其他戰區。
隨着新中國成立，余秋里被調去西南軍區工作，擔任西南軍政大學副校長、後勤部部長。在負責處理起義軍官的改造上，以及軍區後勤建設上能很快打開局面，處理井井有條。
1954年，上級把他調總財務部擔任副部長，負責軍隊財政工作，而財務部的工作複雜，最突出的問題就是部隊紛紛反映財務法規統得太多，卡得過死，被人形象說：買醬油的錢不能買醋。編製預算從團級起，層層上報到軍委審批，忽視軍區以下各級財務部門和業務部門管家理財到作用。
他到任後，聽取大家意見，對財政法規提出十項改進意見，並獲得上下一致認可。
1956年，他就被提拔為總財務部部長，是正軍級中將里，最早提拔為大軍區正職的，儘管在戰爭年的職務不算很高，可是解放後在軍隊做出的成績有目共睹，提升也非常迅速。
1958年，上級推薦他擔任石油部長的原因很多，很多都是依據過去他的工作成績。讓他到地方工作，內心還是有些忐忑，石油部的工作是經濟建設的重要單位，責任重大，沒有點能力，做不成成績是肯定不行的。
當毛主席找他談話，詢問他個人情況時，得知他才43歲，正值年富力強的時候，說到：兒童團嘛！
在上級的支持下，在國家建設的壓力下，他不辱使命展開石油大會戰，把勘探石油的重點放在內地，因為大西北儘管有油，可是運輸太不方便，而且條件惡劣，需要調集更多車輛，而且往返消耗大。如果能在內地找到油，能省去不少不必要的麻煩，就這樣在大西南，東北，甚至華北進行勘探，最終在東北找到大型油田，展開石油大會戰。
為調動工人的積極性，調一批軍隊轉業的部隊改為石油師，加上石油工人，在大慶展開石油會戰，而且樹立勞動模範，王進喜就是這時候的工人代表。榜樣的力量是無窮的，工人們吃苦耐勞的精神被發揚出來，石油產量逐年增加。
1964年，在數量標杆上，在身為石油部長的余秋里與空軍司令員的劉亞樓在大會堂作報告，這兩個單位在他們的帶領下，取得驕人的成績，地方、軍隊向這兩個單位學習。
到六十年代後期和七十年代出去，余秋里去干財經工作，七十年代後期被提拔為副總理。八十年代再進軍隊，擔任總政部主任。
