文革期間，陳錫聯輔佐毛澤東侄子毛遠新，在中共九大上，陳錫聯進入政治局。陳錫聯是在毛澤東晚年備受信任的重要人物之一，得益於毛的提拔和賞識，陳的地位迅猛上升，至1976年2月，原主持中共中央軍委工作的軍委秘書長葉劍英被毛澤東下令因病休息後，陳錫聯主持中央軍委日常工作至1977年2月。在粉碎四人幫的過程中，完成中共中央交給的任務。此後，陳錫聯支持繼任的華國鋒，被認為是「凡是派」的左膀右臂。但隨著華國鋒在黨內失勢，陳錫聯的地位也岌岌可危……
陳錫聯戎裝照（圖源：維基百科公有領域）
1973年12月，時任瀋陽軍區司令員的陳錫聯與老部下李德生對調，就任北京軍區司令員，正值鄧小平第二次復出。到任伊始，陳錫聯就組織勘察了北線地形。「勘察結束回到北京，我即向葉劍英、鄧小平同志作了匯報，並就軍區的作戰設防、兵力部署、組織指揮等一系列問題提出了新的設想和建議。」「葉劍英、鄧小平同志對北京軍區的工作非常關心、非常重視，詳細聽取了我的匯報，並作了明確的指示，為軍區在未來反侵略戰爭中遂行作戰任務指明了方向。」（見《陳錫聯回憶錄》）期間，陳錫聯還勇於落實鄧小平關於「軍隊要整頓」的指示，下大力對軍區部隊進行整頓，加強了部隊思想建設、組織建設和作風建設。對此，黨史研究者公允指出：陳錫聯在北京軍區的工作中注意尊重鄧小平，是對鄧小平的極大支持，有助於樹立復出的鄧小平的威信。
1975年1月起，陳錫聯升任中央軍委常委、國務院副總理，分管國防工業和體育工作。次年2月至1977年2月，在鄧小平再次落難時，陳錫聯一度主持中央軍委工作，在粉碎「四人幫」的過程中，陳錫聯完成了中央交給他的任務。
自己身為中央政治局委員，卻對「打倒鄧小平」沒有表示異議，這成了陳錫聯心中永遠的痛。鄧小平卻沒有介意。
「四人幫」一粉碎，陳錫聯就與李先念一起到西山去看望鄧小平。一見面，鄧小平就要拉手，陳錫聯心想，「小平同志沒有怪我！」他興奮地說：「不粉碎『四人幫』，就見不到您了。」這時，鄧小平的耳朵已經很背了，由卓琳在一旁翻譯。聽了陳錫聯的話，鄧小平沒吭聲，但看得出心有同感。
1978年秋冬之際，鄧小平約見陳錫聯。陳錫聯懷著忐忑不安的心情去見了老首長。一見面，陳錫聯誠懇地檢討：「在我的一生中，感到最對不住你的，是在你第二次被打倒時，我沒有站出來為你說話。我是政治局委員，在政治局會上總可以說一句話吧，但在當時的氣氛下我卻沒有說。」鄧小平擺擺手：「那個時候，誰也沒辦法，你也無能為力。」陳錫聯坦承自己存在錯誤與不足，鄧小平寬慰他：「有錯誤不要緊，改正就是了。」
後來，在一些場合，有些人對陳錫聯有看法，鄧小平都適時為他解圍。對此，陳錫聯激動不已。小平同志還說：「陳錫聯沒有野心，他不會造反的，他不是造反的人。」這讓陳錫聯少受許多滋擾。在《陳錫聯回憶錄》中，陳錫聯把自己對鄧小平的感激傾注在字裡行間：「他……關心愛護部屬的長者風範，深深地印在我的心中，使我終生難忘。」
1980年1月，陳錫聯響應鄧小平號召，辭去一切領導職務，隨即當選中顧委常委。1988年7月，根據鄧小平簽發的命令，陳錫聯的胸前又掛上了一枚一級紅星功勳榮譽章。
1999年6月，陳錫聯因病搶救無效，在北京逝世。
