陕甘边区游击队总指挥部的建立，虽然有了编制序列和组织形式，但是很难对数十支游击队实行统一领导。特别是由于“游击运动发展很快，不少游击队混进了坏人，组织严重不纯，屡次侵犯群众利益，遭到群众反对”。游击队领导也出现过违犯群众纪律方面的问题，对游击队的军纪产生了消极影响。
四月，红二十六军党委决定，改组陕甘边游击队总指挥部，调整李妙斋的职务。任命黄子文为总指挥，习仲勋为政委。五月，李妙斋继黄子文再任总指挥。
新的指挥机构立即对二十多支游击队进行了政治上、组织上的彻底整顿。习仲勋作为党在游击队中的代表，在整顿中发挥了有力的指导作用。他们坚决地遣散了一批纪律涣散、成分不纯的人员，开展了阶级教育和纪律教育，建立起政治工作制度，有效地提高了游击队的政治、军事素质。在游击队的带动下，群众武装工作也广泛开展起来，以贫苦农民和少年儿童为骨干的农民赤卫军和少年先锋队，在站岗放哨、肃特反霸、维护秩序、保卫斗争成果、配合红军和游击队作战中发挥了重要作用。
在环境险恶、物质匮乏的条件下，习仲勋为建设薛家寨更是呕心沥血。
薛家寨因为传说薛刚反唐时曾屯兵于此而得名。这里石峰干仞，拔地而起，三面悬崖，人莫能攀。仅西北角和土儿梁山岭相接，直通桥山主脉。寨东为黑田峪，寨西是绣房沟，四周灌木丛生，十分隐蔽，登上悬崖吊桥，再过两道石门，内有天然石洞五孔，每孔可容纳数十人至二三百人住宿，是一个易守难攻的兵家要地。
习仲勋随陕甘边党政领导机关进驻薛家寨后，首先动员群众加固了前后哨门，构筑碉堡，增设火力网点;又在党家山、鸡儿架等处设立哨卡，周围布设地雷、滚石垒，挖掘战壕、暗道等防御工事。他们还根据战争需要改造山寨，整修岩洞，储备粮食物资。同时，在寨内设立了红军医院、被服厂、修械所、仓库和关押地主豪绅的临时监狱。形成一个防守严密、补给较为充足的军事指挥中心和后方基地。
随着陕甘边区革命形势的发展，中共陕西省委认为这里的革命斗争，“已提到土地革命与建立苏维埃政权的阶段”。三月十五日，陕西省委致信红二十六军，要求“立刻由农联、游击队、共产党、红二十六军代表共同组成边区革命委员会”，“彻底摧毁当地反革命的政府机关，组织苏维埃的政府机关，应该从当地群众及游击队中，选择可靠的党员和非党员来加强陕甘边苏区的革命委员会，来领导农民斗争，扑灭反革命的势力与夺取武装”。四月五日，中共陕甘边特委在耀县照金土儿梁召开第一届工农兵代表大会，选举产生了陕甘边区革命委员会。僱农周冬至当选为革命委员会主席，习仲勋为副主席。革委会下设土地、粮食、肃反、经济委员。此后，照金、香山、芋园、七界石、老爷岭、桃曲原、马栏川等区、乡、村革命委员会基层政权组织相继建立。一大批有觉悟、有威信的农民成为红色政权的领导骨干，一套新的革命秩序逐步建立。
习仲勋和金理科、周冬至等陕甘边区负责人在建立苏维埃政权过程中，经常深入山寨，吃住在群众家中，访贫问苦，调查研究，进行组织发动工作，掀起了边区土地革命斗争高潮。他们贯彻了中华苏维埃中央政府颁布的土地法令，按照家庭劳动力和人口的混合标准分配土地，贫僱农优先，对土地不足的中农予以适当补充。革命委员会还明令宣布：废除地主佃租和国民党政府的一切苛捐杂税。土地分配运动激发了广大农民的革命热情，密切了党、军队、新生政权和人民群众的关係。
经过建立政权和土地分配，照金苏区得到进一步巩固和发展。其幅员扩大到东至胡家巷、高山槐，西到黄花山、七界石、马栏川，北连断头川、伍房川，南止桃曲原、高尔原、老牛坡，跨越耀县、旬邑、淳化等县边界方圆近百里的广大地区。
原中共中央顾问委员会委员、时任红二十六军第二团团长的王世泰在六十五年后曾评论说：“仲勋是陕甘边区特委军委书记和总指挥部的政委，很多军事活动需要他去领导和指挥;他又是筹建根据地民主政权的主要负责人，有许多具体工作需要他去做。革命委员会主席虽然是周冬至，他是按照上级要求必须选出一位僱农来担任主席的，人老实又没有文化，大量的工作是习仲勋做的，大大小小的事情都得他去过问。凡熟悉这段历史的同志，都为仲勋同志扎实的工作作风、任劳任怨的品德、身先士卒的精神所感动，认为他是搞地方工作的一个典范，为照金根据地的民主政权建设，付出了心血，做出了贡献。”
●负伤
照金革命根据地的不断扩展和巩固，红二十六军及游击队连续作战取得的胜利，使苏区人民群众看到了希望，受到了鼓舞，但也引起国民党陕西当局的恐慌。四月下旬，陕西当局再次调集四个正规团及旬邑、淳化、耀县、三原、同官、宜君六县民团，以在杨虎城部任骑兵团团长的王泰吉为总指挥，分四路“围剿”照金苏区。
面对严峻的军事形势，中共陕甘边区特委、革命委员会、红二十六军举行联席会议，决定特委书记金理科和军委书记习仲勋等领导成员随特委、革委会和游击队总指挥部留在照金地区，领导群众和游击队坚持苏区斗争;红二十六军插