1955年至1985年，中国人民解放军大军区之一，领导和指挥河南、湖北两省境内的所属武装力量。中国人民解放军武汉军区于1955年成立，下辖湖北省军区与河南省军区，共辖54军。军区机关驻武汉市。

1985年6月，中国人民解放军武汉军区分别与中国人民解放军济南军区、中国人民解放军广州军区合并。河南省军区和驻河南省的部队划归济南军区；湖北省军区和驻湖北省的部队划归广州军区。

1985年整编中被撤销并编散，其中，河南省军区归济南军区，湖北省军区归广州军区。

武汉军区政治部下辖胜利歌舞团。

1955年5月1日，根据中华人民共和国国务院2月11日关于全国军区重新划分的决定，以湖北军区为基础，成立中国人民解放军武汉军区兼湖北军区，陈再道任司令员，王任重任政治委员，负责统一领导指挥河南省、湖北两省军区和驻该两省境内的陆军、空军、防空军、公安军。军区机关驻武汉市。7月，组建武汉军区公安军司令部，撤销湖北、河南两省和武汉市的公安总队番号。

1956年4月29日，总参谋部命令将中国人民解放军武汉军区公安军司令部扩编后兼湖北省军区。同年8月1日起，中国人民解放军武汉军区免兼湖北省军区。

1957年2月，撤销中国人民解放军武汉军区公安军司令部番号，其所属湖北、河南两省的公安内卫团进行缩编。1960年4月，汉口高级步兵学校、信阳步兵学校划归武汉军区建制。

1961年5月，中国人民解放军武汉军区司令部炮兵处扩编为军区炮兵，下设司令部。

1963年1月，成立中国人民解放军武汉军区卫生学校。

1966年6月，以河南省军区8个独立营为基础扩编为河南省军区独立师。9月，将湖北、河南两省公安内卫部队分别整编为湖北省军区独立师、河南省军区独立第2师。

1967年8月，中国人民解放军武汉军区司令部工程兵部扩编为军区工程兵。

1968年7月和1969年8月，先后撤销信阳步兵学校、汉口高级步兵学校。

1974年2月，成立中国人民解放军武汉军区军政干部学校（后改称武汉军区步兵学校，信阳陆军学院）。3月，成立武汉军区军医学校。

1976年4月，中国人民解放军武汉军区工兵缩编为军区司令部工程兵部。1978年10月，军区司令部装甲兵部扩编为军区装甲兵。

1982年12月，中国人民解放军武汉军区炮兵、装甲兵分别缩编为军区司令部炮兵部、装甲兵部。

1985年6月，遵照中央军委关于合并整编大军区的命令，撤销中国人民解放军武汉军区，分别与中国人民解放军济南军区、中国人民解放军广州军区合并。河南省军区和驻河南省的部队划归济南军区；湖北省军区和驻湖北省的部队划归广州军区。

中国人民解放军武汉军区领导全区野战军、地方部队和地方武装执行保卫祖国、建设祖国和进行革命化、现化代、正规化建设的任务，取得了巨大成就。贯彻积极防御的战略方针，加强了战略预备队和各项战备建设，组织部队参加国防工程建设。开展大规模军事训练和政治、科学文化教育，培养出大批优秀指挥员和成千上万个神枪手、神炮手和技术能手，部队军政素质和战斗力不断提高。积极参加社会主义建设，支援地方修建和扩建工程，其中大型的有：武汉长江大桥、汉（口）丹（江）铁路、河南省花园口黄河大堤、第二汽车制造厂、江汉油田、葛洲坝水电站等。还参加了河南、湖北等地的抗洪抢险斗争。在“文化大革命”中，奉命执行“三支两军”（支左、支工、支农、军管、军训）任务。中共十一届三中全会后，部队大力培养军地两用人才，广泛开展建设社会主义精神文明活动，抓紧基层建设，积极发展农副业生产，以现代化为中心的各项建设在改革中不断前进。

中国人民解放军武汉军区广大官兵为部队现代化建设和保卫、建设祖国做出了重要贡献，一批先进集体和个人被中央军委或国防部授予“硬骨头六连”、“抗洪救灾爱民模范营”、“遵纪模范连”、“英雄民兵营长”王新安等荣誉称号。