1959年军委决定将陈锡联由炮兵司令调为沈阳的军区司令，对于这样的调令，陈锡联觉得是挑战，同时也是中央对他的信任，所以他也是充满干劲的。陈锡联在沈阳军区一直干到1973年，他后来被调到了北京军区当司令，可以说他在沈阳军区干了14年的司令。这期间他为沈阳军区的发展与建设做出了不小的贡献。
1972年军委为沈阳军区安排了新的副司令，陈锡联对此也是非常重视的，所以他就问自己的下属有没有准备欢迎仪式，然而下属却没有一个人回应的，这让陈锡联气愤不已，直接训斥他们，你们知道这个来上任的副司令是谁吗？他曾经可是当过北京的军区司令。大家听了这话都非常的震撼，他们这时才知道，来上任副司令的人是有很大来头的，这也让他们不得不重视了。
在中苏关系恶化后，东北地区就开始着重军事部署，尤其是在边境附近的兵力部署，还有军事建设方面，是沈阳军区司令最应该操心的事情，而陈锡联作为军区司令自然也考虑到了这些，所以在他主政沈阳的时候，他将全部精力都投入到了沈阳军区的建设中，同时还有对苏联方面的防御中。
为了抵抗外来的侵略者，在军委的指示下，沈阳军区还派出部队去闽南作战，因为蒋介石反攻大陆的计划一直都没有放弃，甚至他还想要从闽南地区向大陆进军，在这样的威胁下，我国自然要做好充足的准备。
之后在军民同心的情况下，国民党也就不敢有非分之想了。在军事方面，陈锡联很是用心，为沈阳军区的建设做出不小的贡献。与此同时，他并没有放松对军区部队的政治学习，还有思想教育。部队争相学习，毛泽东思想还有雷锋精神。
在一些思想活动中，部队里的思想与学习能力都有显著提高，这也让部队向着好的方向发展，士兵的军事素质还有思想也都提升不少。60年代之后，中苏关系变得越来越紧张，尤其是东北边境处，苏联更是大量屯兵，还对我国的珍宝岛发起了进攻。
很明显这是苏联对中国的挑衅，然而中国也不是怕事的，所以在面对苏联的挑衅时，也给予了回击，让苏联大丢脸面，甚至还搬出了核威胁，可就算是这样，中国也不会低头，更不会被苏联威胁。
当时保卫珍宝岛的战斗，就是陈锡联指挥得，他严格贯彻中央的指示，让苏联知道了中国的强大，同时也对中国有了新的认识，害怕中国会超越他们，然而就算是认识到了这一点，苏联也是没有办法阻止，因为中国是不断进步的，就算是苏联不想让中国发展，那也是不可能实现的。
1972年，周总理安排杨勇来沈阳军区当副司令，虽然之前杨勇都是军区的正职，如今让他去沈阳军区当副司令，很多人都为其打抱不平，可是杨勇本人却没有任何的介意，反而非常高兴的接受，中央这样任命也属于正常的，毕竟沈阳军区是比较重要的地方，而杨勇不仅总有丰富的战斗经验，他的军事能力为比较强，所以让他去沈阳军区，也是为国家的国防增加力量。
陈锡联对杨勇来军区任职的事情非常的重视，所以他还专门询问下属为杨勇办的欢迎仪式怎么样了，然而下属却没有一个人吭声的，这让陈锡联非常的气愤，当即就严肃的说道，你们知道来的人是谁吗？他曾经可是北京的军区司令。大家在听了这话后，立刻明白这个副司令是非常重要的人物，于是就赶紧去筹办欢迎仪式，而陈锡联见到杨勇的到来，表现的非常高兴与激动，他们又可以在一起工作了。