1950年4月，盛彤笙走马西安，履职西北军政委员会畜牧部副部长，一直到1954年大区撤销。这一时期，也可以说是盛彤笙一生事业中的第二个黄金时期。
时势造英雄。在西北局短短的4年多时间里，盛彤笙在大西北畜牧业的恢复和发展中做了许多开创性的工作，充分显示了他的渊博学识和领导才华。
当时西北军政委员会畜牧部部长为霍子乐，副部长为张中、盛彤笙，前两位是老革命，他是其中唯一的专家，自然肩负着业务指导的重任。一到任，就体现出行家里手，抓了几件统领全局、意义深远的工作。
盛彤笙到任后的第一件事，就是广揽人才。他在兼顾全局的情况下，提出了一个进入畜牧部的专业技术人员名单，而无论是军政委员会的领导还是畜牧部的领导，都放手支持他的工作，无一例外地同意了这份名单。他的老部下常英瑜调到畜牧部任兽医处处长，畜牧学家路葆清调来任畜牧处处长兼西北羊毛改进处处长，从中央纺织工业部的华北农业科学研究所调来国内著名的养羊专家张松荫任畜牧处副处长兼技正，还先后从北京农业大学、西北农学院调入了一批畜牧兽医专业人才，组建起了一套精通业务、精明强干的工作班子。正是有了这样一批人，不但在西北畜牧业的恢复和发展中发挥了很大作用，而且在西北局撤销后，盛彤笙又一一安排了他们的去处，使他们在大西北的畜牧兽医科研事业上作出了新的贡献。
紧接着，盛彤笙组织了由西北各省区农业院校的师生及专业人员参加的大规模考察团，下属5个考察队，对西北5省区作了为期一年的畜牧兽医调查。这是我国西部历史上第一次畜牧兽医方面的全面考察，1952年又补充进行了一次。两次全面调查考察，摸清了家底，积累了资料，培养了人才，为制定大西北畜牧兽医事业发展规划，打下了坚实的基础。他本人也在这年严冬季节亲自深入新疆、青海、宁夏、甘肃等省的牧区，对畜牧业进行了一次全面而深入的考察，掌握了翔实的第一手资料。
当时的现状是，由于历史的原因，西北地区的畜牧兽医事业极为落后。1949年初期，牲畜大量死亡，到处疫情告急。盛彤笙分析造成这种情况的原因：一是由于靠天吃饭的纯放牧方式，每年冬春季节因饲料问题有大量的老弱牲畜死亡。如在甘肃省夏河牧区，因为经过了漫长的冬季，一般牲畜体质虚弱，抵抗力极差，一遇疾病，便迅速传播，死亡率相当惊人；而在宁夏牧区，草原衰败，牲畜体质瘦弱，当地群众称之为“乏羊”，死亡率很高；二是传染病、寄生虫病引起牲畜大批死亡，而传染病造成的损失更为严重。草原沙化、畜种退化、疫病肆虐，这三大问题严重制约着西北畜牧业的发展。
通过考察，盛彤笙看到了阻碍西北地区畜牧业发展的关键问题，就在于落后的传统生产方式和缺乏必要的防治疫病的措施，听天由命，无所作为。他提出了“保护草原，划区轮牧；青贮饲料，打草备冬；改良畜种，杂交培育；研制疫苗，防重于治”的32字综合治理方针。这一方针对我国现代畜牧兽医事业的重建与发展具有里程碑式的意义，它标志着大西北的畜牧业生产，开始走向良性互动、科学发展的轨道。
1951年，盛彤笙以西北畜牧部的名义，要求西北各省做好几件事：
一是要求西北各地、县建立畜牧兽医工作站，各省开办畜牧兽医中等专业学校，培养初中级畜牧兽医专业人员，以充实畜牧兽医工作站及基层的技术力量。
二是号召牧区在夏末秋初，“秋高马肥”之时，要舍得将一些老弱病畜淘汰，在夏秋草好时打草晒干储备起来，实行冬季补饲。
三是要求西北五省区建立兽医诊断室，给经费、给编制、给人员、给设备，及时诊断疫病，遏制恶性传染病的流行和蔓延。人员培训的任务交给西北畜牧兽医学院。
在西北畜牧部的指导下，西北各级政府积极组织牧民改进饲养管理。过去牧区没有储草备冬的习惯，西北畜牧部发放畜牧贷款60亿元人民币（旧币，相当于以后新币的远园万元），帮助牧民储草越冬。宁夏发放贷款5.3亿元（旧币），派出82名干部下到牧区，展开抢救“乏羊”运动。由于措施到位，全区羊只死亡的现象大为减少。各地还采取封闭禁牧和划地轮牧的办法保护草原，许多衰败的草地也恢复了水草丰美的勃勃生机。
西北畜牧兽医学院成为盛彤笙的强大后盾和有力支撑。包括人才培养、围剿瘟疫、诊治疫病等一系列的工作，只要一个命令，该校的师生就全力以赴，积极配合。畜牧部认为培训兽医防疫人员，加强基层的畜禽疫病诊断力量是当务之急，学校就连续办了2期兽医实验诊断人员培训班，3期在职干部培训提高班，培训初级专业技术干部200多人。他们回到牧区，组织开展牲畜防病治病，注射预防牛瘟和炭疽疫苗170多万头，治疗各类病畜61万多头。西北各省区都在县、旗设立兽医诊断实验室，常见的传染病就地即可以确诊和防治。仅此一项措施，加之科学管理的跟进，三年多时间就一举扭转了畜牧业生产的被动局面。
内蒙古自治区学习和采纳大西北发展畜牧业的许多措施。自治区通过西北畜牧部委托西北畜牧兽医学院培训了一批兽医诊断人员，在县市旗建立兽医诊断室，还学习大西北“储草备冬，划区轮牧，改良畜种”的做法，在广大牧区掀起了兴建“草库仑”的热潮，把需要治理的沙漠、天然草场人工圈围起来，实行封沙育草，促使植物的天然更新，将流沙草场改造成新牧场。经过多年的试验，这些做法，对及时防治疫病，解决牲畜“春乏”，化解草原纠纷，恢复草原生机，均起到了重要作用。
一些必要的工作机构和事业单位这几年也纷纷建起。1951年，畜牧部在西安建立了一座血清厂，聘请留美回国的章道彬教授担任厂长，生产防疫用的血清，为大西北消灭牲畜烈性传染病发挥了很大作用。西北各省还建立了畜牧场、羊毛改进处、生物药品制造厂、家畜改良繁殖场、配种站、防疫站等大小单位140多个；从苏联引进牛、马、驴、羊只良种3000多头（只），改良牲畜5万多头。仅1954年一年，西北全区马、牛增长了5%，羊只增长了10%。
为了西北畜牧兽医事业的持续快速发展，盛彤笙将目光投向了更远的地方：建立专门的畜牧兽医科学研究机构。
在如今的甘肃兰州，中国农业科学院有两个重要的研究所设在这里。它们分别是位于徐家坪的兰州兽医研究所和小西湖的兰州畜牧与兽药研究所。可追根溯源，都与盛彤笙有重要的历史渊源，它们的建立，改变了辽阔的大西北没有一个畜牧兽医科研机构的历史。
先说中国农科院兰州兽医研究所的设立。
在西北局行将撤销前夕，盛彤笙考虑到大西北畜牧业的发展，尽管现在有创立于20世纪30年代的西北农学院和创立于20世纪40年代末的西北畜牧兽医学院这两所培养专业人才的学校，但由于教学任务重，无暇对许多畜牧业生产中的科技问题专人、专题去解决，他建议在西北成立一个畜牧兽医研究机构。这一建议得到西北局和国家农业部的赞同，随即批准成立一个以西北地区畜牧兽医科学为对象的研究中心，鉴于兰州位于陕、甘、宁、青、新五省中心，是新兴工业城市，又是大军区所在地，西北局决定将所址设在兰州。1954年10月，盛彤笙召集在西北行政委员会畜牧局任职的几个下属，其中有羊毛改进处处长路葆清，兽医处处长王济民、副处长路德民以及陈家庆、邓诗品、魏宝瑛、王定康、张歆等专业技术人员开会，委派路葆清为筹备处主任，王济民、路德民为副主任，负责筹建。他强调了成立西北畜牧兽医研究所的重要意义，提出“从无到有，从小到大，边筹建，边研究，出成果，出人才”的办所方针，要求将研究所办成西北地区的畜牧兽医科研中心。1955年1月，“兰州畜牧兽医科学研究所筹备处”在兰州徐家坪正式挂牌成立。盛彤笙又委托西北畜牧兽医学院的许绶泰、杨诗兴、蒋次昇三教授协助研究所开展研究项目的规划，确定了畜牧、兽医方面的研究课题。1957年10月，国务院科学规划委员会决定将中科院西北分院兽医研究室与兰州畜牧兽医科研所合并，更名为“中国农科院西北畜牧兽医研究所”，路葆清、王济民、路德民分别任第一任业务副所长、党委书记、羊病研究室主任。以后该所又几分几合，1979年，成为中国农科院兰州兽医研究所至今。
再说说兰州畜牧与兽药研究所的成立。
盛彤笙在调任中国科学院西北分院筹委会副主任后，设立了一个兽医研究室，1958年又以此为基础组建了我国第一个全国性的中兽医研究所，中间也是几分几合，1978年10月，从西北畜牧兽医研究所分出，成立中国农科院兰州畜牧研究所。1998年4月，改称为中国农科院兰州畜牧与兽药研究所至今。
之所以反复交代这两个研究所的来龙去脉，是因为这两个研究所都是由盛彤笙当年一手倡导并亲手建立起来的，而且巧合的是，盛彤笙落难的20年又都是在这里度过的。今天在这个所，明天又到那个所，这两个所分分合合，盛彤笙也从小西湖到徐家坪，被来回折腾。当年许多领导都成了过眼的流星，而盛彤笙却以待罪之身在这里留下了难以磨灭的印记，这两个所都以曾经拥有这样一位科学家而自豪。