10月31日，也就是林彪到达沈阳后的第二天，东北局得到了毛泽东为中共中央起草的命令，决定我军在东北的正式名称为东北人民自治军，任命林彪为总司令，吕正操、李运昌、萧劲光为第一、第二、第三副司令，彭真为第一政委，罗荣桓为第二政委，程子华为副政委，萧劲光兼参谋长。两天后，又补充任命周保中为第四副司令，伍修权为第二参谋长（在此之前，为了统一指挥东北的战事，中共中央决定组织一个临时性的军事指挥机关，叫东北军区司令部，由程子华任司令员，彭真任政委，伍修权任参谋长。东北人民自治军组成后，这个临时指挥机关自行撤销）。

    与此同时，中央还决定，再调高岗、张闻天、李富春到东北局工作。为了开辟后方根据地，11月2日，中央根据东北局的意见，决定成立东北局北满（东北在当时又称满洲，北满、南满等是当时对东北一部分地区的习惯称呼）分局，以陈云为书记，林枫为副书记。其任务是控制北满，组织军队，建立政权，发动民众，镇压反动，巩固后方。根据中央的精神，东北局决定建立北满军区，由高岗任司令员，陈云任政委。同时成立西满分局，由李富春任书记；成立西满军区，由吕正操任司令员。11月20日，中共中央为了改进对西满工作的领导，决定加强西满分局，由李富春任分局书记兼军区政委，黄克诚为分局副书记兼军区副政委，军区司令员由林彪兼任，吕正操、李运昌为军区副司令员。

    在11月的一个月之内，东北人民自治军总司令部陆续将整个东北划分成若干军区。先后成立的有：锦热军区、嫩江军区、吉林军区（又称东满军区）、北安军区、松江军区、三江军区（又称合江军区）、辽东军区、辽宁军区、辽北军区。其中，军事力量较强的是以下几个军区：

    辽东军区，司令员兼政委萧华；辽宁军区，司令员张学思，政委白坚；辽北军区，司令员倪志亮，政委郭述申；吉林军区，司令员周保中，副司令员万毅，政委张启龙；北安军区，司令员叶长庚，政委王鹤寿；松江军区，司令员卢冬生（卢牺牲后为聂鹤亭），政委张秀山。

    11月底，东北人民自治军的总部由沈阳移到本溪。

    这样，东北的党政军领导班子和各级指挥机构大体就绪。