6月中旬，中央军委获悉杜鲁门批准了轰炸鸭绿江水力发电系统等重要战略目标的计划后，派王秉璋去安东传达保护中、朝境内重要战略目标的指示，并与苏方及空联司共同制定新的作战计划。王秉璋于7月7日离京，8日抵达安东，向空联司传达了中央军委的指示，7月9日开会商讨作战计划。出席会议的有刘震、聂凤智、曹里怀和王琏等空联司首长，以及顾问长格拉索夫斯基，苏方出席会议的有罗波大军长，共拟定了12个作战方案。这个划以王秉璋个人的名义上报总参并转呈毛泽东。7月28日，毛泽东批准了这个计划。在执行新计划的8月至12月，空战中敌我被击落飞机的比例为3：1，这是战争期间空战形势最好的时期。

1952年冬，板门店谈判陷入僵局，地面战线稳定在三八线附近。新当选的美国总统艾森豪威尔于12月初赴朝鲜视察，他得出的结论是：“不能永远停留在一条固定不变的战线上，继续承受看不到任何结果的伤亡。”回国后，艾森豪威尔与军方人士商讨打破战场僵局的法。于是，一个在朝鲜东、西海岸实施两栖登陆的计划出笼了。针对这一情况，中央军委和志愿军总部将反登陆作战准备作为首要任务。1953年1月3日，主持军委工作的彭德怀下达了《防敌侧后登陆对空军作战的要求和指示》，空军党委常委会决定由王秉璋主持草拟反登陆作战计划。当月5日，王秉璋去安东，与志司王政柱副参谋长和空联司首长制定具体作战计划，这份计划由王秉璋亲笔起草。回京后，刘亚楼等审阅同意，随后就以王秉璋个人的名义上报中央军委。2月5日，黄克诚向毛泽东上报。2月8日，毛泽东批示：“照办。”

1953年2月6日，中央军委任命王秉璋为空军第一副司令员兼参谋长，这可以说是主持军委工作的彭德怀及军委领导对王秉璋在战时工作成绩的充分肯定。

1953年3月6日，周恩来率领中国代表团到莫斯科参加斯大林的葬礼，王秉璋也随同前往。斯大林的逝世使苏联上层处于动荡时期，周恩来临时决定让王秉璋留下来与苏方谈判有关空军装备的订货问题。王秉璋给刘亚楼写了一封信，交代了一下工作，并要求派人送一些日常用品和书籍。刘亚楼回信说：“谈判如果进入到‘已经报告上级’、‘等候上级指示的阶段’，则请你能主动提出提早回国。过去的经验你是知道的，回来后用电报交涉常常更容易些，而最重要的是家里没有你在，实在抓不开。”刘亚楼对王秉璋的信任和倚重由此可见一斑。这次谈判非常顺利，达成了订购各种飞机673架等空军装备的协议。