1953年7月，第38军从朝鲜战场回国后驻防吉林通化。1967年2月移防北京的南大门河北保定，同年率先改编为摩托化军。第113师卫生科因为一女性患者成功摘除一重达45公斤的肿瘤，于1968年10月被中央军委授予“全心全意为人民服务的先进卫生科”荣誉称号。1981年9月该军参加华北军事大演习。

1982年9月，第38军在全军首先开始进行编组合成集团军的试点。1983年12月，步兵第112师改编成我军第一个机械化步兵师。1984年4月1日，陆军第38军正式改编为陆军机械化第38集团军，编入坦克第6师、炮兵旅(原炮兵第6师)和高炮旅(原炮兵第61师)。1984年10月集团军参加了国庆35周年阅兵。1985年集团军侦察部队到老山轮战，表现出色。1988年1月组建了解放军陆军集团军中的第一个直升机大队。

1990年代中期以后，全军编制体制进行了重大调整。原属第38集团军的步兵第114师于1996年改为直属武警总部的机动师。1998年后，坦克第6师与高炮旅分别改编为装甲师和防空旅，直升机大队扩编为陆航团。在1999年国庆五十周年的阅兵式上，在车辆方队中，驾驶88b主战坦克(第1车队，装甲6师24团)、98式主战坦克(第3车队，装甲6师)、86式步兵战车(第4车队，步兵112师334团)、89式122mm自行榴弹炮(第5车队，步兵113机师337团)、89式120mm自行滑膛炮(第8车队，装甲6师炮兵团)、89式122mm自行加榴炮(第11车队，步兵112师炮兵团)、红旗-7地空导弹(第16车队，集团军防空旅)的，都是第38集团军的坦克和机械化部队。2003年，摩步第113师改为轻型机械化师。