1995年，他任北京军区副司令员。1997年，他调任沈阳军区司令员，开始研究对台作战，提出新的作战思路。1999年，台海局势告急，中央军委点将梁光烈担任南京军区司令员。2002年，他升任总参谋长，对总参作战部进行大变革，设立了许多新时期的作战局，要求部队真打真练，一切为了实战。

柔情将军

"悍将"也有"柔情"的一面。1998年洪水灾害肆虐时，时任沈阳军区司令员的梁光烈，亲临一线指挥抢险救灾。曾经叱咤战场的将军，在救灾现场流下了眼泪。他回忆说："我记得有一个很感人的场面。当时，哈尔滨松花江靠城里面有一个大堤，修了一个水泵站。洪水从水泵站里(冲过来)，把上面的机房掏空了，(还)要从这个机房往城里冲。指挥部决定把(机房)堵起来，只干了一天，就堵上了。十八九岁的战士，背着200斤的袋子，里面装的土、填的石头，要从船上或者汽车上卸下来，背着填到管涌里头去。当时我看了是好心疼的。(还有)转业复员到哈尔滨的老战士，主动地、自告奋勇地把在哈尔滨市的老兵组织起来，搞了一个老兵连回到团里面，跟连队、跟团队一块参加抗洪。我看到那个场面真是感动得流泪。"

时隔十年，2008年汶川大地震发生时，已经是中央军委委员、国防部长的梁光烈又在抗震救灾的前线待了整整9天。