1955年3月，中央軍委任命鄧華為沈陽軍區司令員。
在主持沈陽軍區工作期間，鄧華要求全體指戰員要以最大的努力來學習與掌握現代技術裝備和諸軍兵種合同戰術。為了提高部隊文化素質，在他的倡導下，軍區舉辦了高級幹部文化補習班，輪流抽調師以上幹部補習初中、高中文化課程。他還親自布置並檢查軍區領導機關的文化教育，考核學習成績時，他臨場監考，嚴肅認真，誰也不準馬虎。一個時期，軍區廣大指戰員學習科學文化蔚然成風，為掌握現代技術裝備提供了條件。
在鄧華等軍區首長的領導下，沈陽軍區的軍事訓練始終抓得很緊，特別是在多兵種合成訓練中成績顯著。在指導部隊訓練工作中，鄧華要求軍區“各級領導幹部和機關幹部不要為會議、文牘、行政事務所糾纏，而應以大部人力、主要精力和時間用到軍事訓練和軍事學習上去。”即使在所謂“大躍進”的年代，大煉鋼鐵**的時候，他對戰備訓練也毫不含糊。當“大躍進”的浪潮也影響到軍事訓練之時，許多部隊提出了不符合實際的訓練躍進指標，鄧華卻強調訓練質量，強調量力而行，“砍殺”了不少不切實際的指標和項目。他說：“要因地製宜地，有計劃地，在物資器材許可和不打亂原有工作規劃和提高訓練質量的條件下，展開戰鬥訓練的大躍進。”他一再叮囑：“所謂躍進，不僅是靠數量上的躍進，而且要求質量上的提高”，“在訓練中要特別注意質量，不要走過場，防止形式主義。”
1959年9月，鄧華受到彭德懷錯案株連，被撤銷職務調離軍隊，擔任四川省分管農業機械工作的副省長。“**”期間，鄧華被強加了許多莫須有的罪名受到批鬥。
粉碎“四人幫”之後，1977年8月3日，中央軍委任命鄧華擔任中國人民解放軍軍事科學院副院長。8月18日，新的中央軍事委員會組成，他出任中央軍委委員。
鄧華從被趕出部隊到重返部隊，經曆了18個年頭。在這漫長的曆程中，他雖然付出了沉重的代價，但是，他昂著頭，勝利地走過來了。鄧華這時已是67歲高齡，仍決心要好好幹一場。回到部隊，他雄風不減當年，如饑似渴地學習軍事科學理論，深入了解各方麵情況，他要努力填補被迫離開部隊這段時間軍事知識的空白。
然而，18年的逆境生活，身體上摧殘，精神上折磨，使鄧華的身心受到嚴重的傷害。重返部隊後，他曾兩度因病住院治療。但隻要病情稍有好轉，他就抓緊時間工作。
1979年10月，鄧華的身體更差了，他從北京來到廣州，本意是到南方休養治病，而他雖在病中，仍然抓緊時間搜集海南島作戰資料，找人召開座談會。1980年5月鄧華離開廣州，取道上海回北京。誰知到上海不久，病情突然惡化，有時竟至昏迷不醒。1980年7月3日，彌留之際的鄧華，仍斷斷續續地說道：“多想為黨、為軍隊建設再做點工作呀！可惜，來不及了！”