西藏和平解放协议签定以后，中央军委毛泽东主席发布了进军藏的命令。同时，为了贯彻执行协议，中央任命张经武为中央人民府驻西藏代表。张经武于1951年6月13日离开北京，取道香港、印度到达西藏的亚东，7月16日见到达赖喇嘛，向他转达了毛泽东主席对达赖喇嘛派代表进行谈判这一爱国主义行动的赞扬。

与此同时，人民解放军进藏部队兵分四路，从西康、云南、新疆、青海等地向西藏挺进。由军长张国华、政委谭冠三率领的十八军一部，于1951年8月28日自昌都出发，10月26日到达拉萨；由范明率领的十八军独立支队于8月22日由青海香日德出发，11月4日到达藏北那曲，12月1日到达拉萨。新疆部队的一支骑兵部队，于8月3日进驻阿里首府噶大克；云南进藏部队一个团，于9月12日自门工出发，于10月1日进驻察隅。随后十八军进藏部队于11月15日，分别进驻江孜、日喀则，1952年进驻山南隆子，7月6日进驻边防重镇亚东。至此，人民解放军已进驻西藏各边防要地，把五星红旗插上了喜马拉雅山。

各部队在进军西藏的途中，发扬了艰苦奋斗的精神，战胜了雪山激流、高寒缺氧、供给不足的困难，严格遵照中央制定的“进军西藏、不吃地方”的方针，恪守政策纪律，宣传执行协议，一边进军，一边开展上层统战工作和群众工作，部队所到之处，都受到藏族人民的欢迎，得到了各阶层在售粮和运输方面的大力协助。

当时国家经济正处于战后的恢复状态，又在准备进行抗美援朝战争，就在这种国家经济困难的情况下，中央仍保证了进藏部队的物资供应。朱德总司令就此作了具体部署，要求西南局、西南军区不惜任何代价修筑康藏公路。以车辆运送、飞机空投、耗牛驮运等办法、解决物资运送问题。临近西藏的四川、西康、云南、青海、甘肃和新疆等省区，在筹集粮食、组织运输、修建道路等方面，都给予了大力支持。各地的医务、畜牧、气象、矿产以及社会科学等方面的专家教授，如李利、林耀华、李安宅、于式玉等也随军进藏，为发展西藏的经济、文化事业，作出了积极的贡献。

进军西藏的部队认真执行毛泽东主席的“生产与筑路并重”的指示、进军部队多数人留在后方修筑公路，只有少数人进入拉萨、江孜、日喀则、察隅等地。进驻后，他们一方面在生活上勤俭节约，一方面又大力进行开荒生产，逐步打通与印度的商贸关系，克服了供应的严重不足，终于在十分困难的条件下逐步站稳了脚跟。

按照“十七条协议”规定，经中央军委1952年1月批准，成立了中国人民解放军西藏军区。张国华任司令员，谭冠三任政治委员，阿沛·阿旺晋美任第一副司令员，朵噶·彭措绕杰任第二副司令员，昌炳桂任第三副司令员，范明、王其美任副政治委员。至此，西藏军区和此前成立的西藏工委一起，承担起贯彻党的方针路线，维护和实现和平解放西藏的协议，履行保卫国防，建设西藏的历史任务。