1985年6月4日，中央军委主席邓小平在北京出席军委扩大会议，这位81岁的老人在会上发表讲话，他轻轻伸出一个指头，说了一句令世界震惊的话：“把中国人民解放军的员额减少一百万。”

　　在这一背景下，梁光烈成为军队改革的重要参与者。他担任军长的第二十军，成为陆军军旅体制改革的首个试点集团军，并且从替补军练成主力军。

　　1990年，他出任第五十四集团军军长，将其改制为超重装军，成为主力部队。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。