1950年4月，盛彤笙走馬西安，履職西北軍政委員會畜牧部副部長，一直到1954年大區撤銷。這一時期，也可以說是盛彤笙一生事業中的第二個黃金時期。
時勢造英雄。在西北局短短的4年多時間裏，盛彤笙在大西北畜牧業的恢複和發展中做了許多開創性的工作，充分顯示了他的淵博學識和領導才華。
當時西北軍政委員會畜牧部部長為霍子樂，副部長為張中、盛彤笙，前兩位是老革命，他是其中唯一的專家，自然肩負著業務指導的重任。一到任，就體現出行家裏手，抓了幾件統領全局、意義深遠的工作。
盛彤笙到任後的第一件事，就是廣攬人才。他在兼顧全局的情況下，提出了一個進入畜牧部的專業技術人員名單，而無論是軍政委員會的領導還是畜牧部的領導，都放手支持他的工作，無一例外地同意了這份名單。他的老部下常英瑜調到畜牧部任獸醫處處長，畜牧學家路葆清調來任畜牧處處長兼西北羊毛改進處處長，從中央紡織工業部的華北農業科學研究所調來國內著名的養羊專家張鬆蔭任畜牧處副處長兼技正，還先後從北京農業大學、西北農學院調入了一批畜牧獸醫專業人才，組建起了一套精通業務、精明強幹的工作班子。正是有了這樣一批人，不但在西北畜牧業的恢複和發展中發揮了很大作用，而且在西北局撤銷後，盛彤笙又一一安排了他們的去處，使他們在大西北的畜牧獸醫科研事業上作出了新的貢獻。
緊接著，盛彤笙組織了由西北各省區農業院校的師生及專業人員參加的大規模考察團，下屬5個考察隊，對西北5省區作了為期一年的畜牧獸醫調查。這是我國西部曆史上第一次畜牧獸醫方麵的全麵考察，1952年又補充進行了一次。兩次全麵調查考察，摸清了家底，積累了資料，培養了人才，為製定大西北畜牧獸醫事業發展規劃，打下了堅實的基礎。他本人也在這年嚴冬季節親自深入新疆、青海、寧夏、甘肅等省的牧區，對畜牧業進行了一次全麵而深入的考察，掌握了翔實的第一手資料。
當時的現狀是，由於曆史的原因，西北地區的畜牧獸醫事業極為落後。1949年初期，牲畜大量死亡，到處疫情告急。盛彤笙分析造成這種情況的原因：一是由於靠天吃飯的純放牧方式，每年冬春季節因飼料問題有大量的老弱牲畜死亡。如在甘肅省夏河牧區，因為經過了漫長的冬季，一般牲畜體質虛弱，抵抗力極差，一遇疾病，便迅速傳播，死亡率相當驚人；而在寧夏牧區，草原衰敗，牲畜體質瘦弱，當地群眾稱之為“乏羊”，死亡率很高；二是傳染病、寄生蟲病引起牲畜大批死亡，而傳染病造成的損失更為嚴重。草原沙化、畜種退化、疫病肆虐，這三大問題嚴重製約著西北畜牧業的發展。
通過考察，盛彤笙看到了阻礙西北地區畜牧業發展的關鍵問題，就在於落後的傳統生產方式和缺乏必要的防治疫病的措施，聽天由命，無所作為。他提出了“保護草原，劃區輪牧；青貯飼料，打草備冬；改良畜種，雜交培育；研製疫苗，防重於治”的32字綜合治理方針。這一方針對我國現代畜牧獸醫事業的重建與發展具有裏程碑式的意義，它標誌著大西北的畜牧業生產，開始走向良性互動、科學發展的軌道。
1951年，盛彤笙以西北畜牧部的名義，要求西北各省做好幾件事：
一是要求西北各地、縣建立畜牧獸醫工作站，各省開辦畜牧獸醫中等專業學校，培養初中級畜牧獸醫專業人員，以充實畜牧獸醫工作站及基層的技術力量。
二是號召牧區在夏末秋初，“秋高馬肥”之時，要舍得將一些老弱病畜淘汰，在夏秋草好時打草曬幹儲備起來，實行冬季補飼。
三是要求西北五省區建立獸醫診斷室，給經費、給編製、給人員、給設備，及時診斷疫病，遏製惡性傳染病的流行和蔓延。人員培訓的任務交給西北畜牧獸醫學院。
在西北畜牧部的指導下，西北各級政府積極組織牧民改進飼養管理。過去牧區沒有儲草備冬的習慣，西北畜牧部發放畜牧貸款60億元人民幣（舊幣，相當於以後新幣的遠園萬元），幫助牧民儲草越冬。寧夏發放貸款5.3億元（舊幣），派出82名幹部下到牧區，展開搶救“乏羊”運動。由於措施到位，全區羊隻死亡的現象大為減少。各地還采取封閉禁牧和劃地輪牧的辦法保護草原，許多衰敗的草地也恢複了水草豐美的勃勃生機。
西北畜牧獸醫學院成為盛彤笙的強大後盾和有力支撐。包括人才培養、圍剿瘟疫、診治疫病等一係列的工作，隻要一個命令，該校的師生就全力以赴，積極配合。畜牧部認為培訓獸醫防疫人員，加強基層的畜禽疫病診斷力量是當務之急，學校就連續辦了2期獸醫實驗診斷人員培訓班，3期在職幹部培訓提高班，培訓初級專業技術幹部200多人。他們回到牧區，組織開展牲畜防病治病，注射預防牛瘟和炭疽疫苗170多萬頭，治療各類病畜61萬多頭。西北各省區都在縣、旗設立獸醫診斷實驗室，常見的傳染病就地即可以確診和防治。僅此一項措施，加之科學管理的跟進，三年多時間就一舉扭轉了畜牧業生產的被動局麵。