1946年内战暴发，程潜就任军事委员会武汉行辕主任。1948年蒋介石“行宪国大”，为了抵消李宗仁竞选副总统的压力，力劝程潜参选副总统，后又在几个候选人票数相当的情况下，逼程潜退出竞选，将名下选票让与孙科。

程潜的犟脾气发作了，偏不听指挥，反与自己的政坛宿敌李宗仁合作，助李竞选副总统成功，让蒋介石十分恼火。于是老蒋将白崇禧从国防部长的位子上拉下来，派他去当华中剿总司令，驻在武汉。这下白崇禧来武汉，程潜就被任命为长沙绥靖公署主任兼湖南省政府主席。

1949年8月4日，程潜与陈明仁正式发表和平起义通电。

1949年9月7日晚，毛泽东和朱德、周恩来等亲自来到北平火车站，迎接曾是国民党元老、一级陆军上将的程潜。9月19日，毛泽东与程潜、陈明仁在北平同游天坛后，单独召见了程潜的族弟程星龄，就程潜的工作安排问题征求他的意见。毛泽东告诉程星龄：“中央决定成立几个大区，其中有中南军政委员会，属第四野战区，我想让颂公屈就副主席。可是颂公是老前辈，他从事革命工作时，我们还是学生。请你和颂公商量一下如何？”程潜听说此事后，感动得热泪盈眶。

程潜此后历任湖南省军政委员会主席、湖南省省长、中南军政委员会副主席、全国政协常委、全国人大常委、副委员长等职。他的湖南省省长一直当到1968年，虽在文革动乱中，此职仍由他担任。若从1948年他回湘担任省主席算起，他一连当了二十年省长，恐怕这个纪录是无人能够打破的了。

1958年，毛泽东到湖南视察，又一次与程潜相会了。这时，程潜已当了四年省长，又刚被补选为全国人大常委会副委员长。程潜向毛主席提出：“年岁不饶人，北京、长沙两地又相距甚远，不便兼顾，还是辞去省长之职吧！”毛泽东听了幽默地问：“是不是因为用了两个右派（当时在省政府工作的程星龄、谭日高被错划为右派），就要引咎辞职了？不要紧嘛，我不是也用了右派？以后你可以半年在北京，半年在湖南。”稍停片刻，毛泽东认真地对程潜说：“现在大局安定，领导干部不能随意调换。颂公是中央的人，我们没有把您当‘巡抚’看待，您老德高望重，还是继续担任省长为宜。”程潜听了不再坚持个人的要求。此后，他又当了十年的湖南省长。

当然，程潜这个省长并无多少实权，是不言而喻的。程潜在1959年庐山会议后，还曾为周小舟叫屈，说:“好人挨整，真理何存？”可见他与湖南省委书记周小舟相处是不错的。若不是程潜这个身份，他那个脾气，怕也是躲不过解放后的历次运动冲击的。

毛泽东与程潜的交往前后达半个世纪。1968年4月9日，87岁高龄的程潜因病在北京逝世，至此，他的湖南省长一职才当到了头。