1966—1966年陆军第一军一师司令部工兵科参谋。
1966—1970年陆军第一军一师司令部作训科参谋。
1970—1971年武汉军区司令部作战部参谋。
1971—1974年武汉军区司令部作战部作战一科副科长。
1974—1979年武汉军区司令部作战部副部长(其间:1975—1976年军政大学军事系学习)。
1979—1981年陆军第二十军五十八师副师长。
1981—1983年陆军第二十军五十八师师长(其间:1982—1983年解放军军事学院速成班学习)。
1983—1985年陆军第二十军副军长。
1985—1990年陆军第二十集团军军长(其间:1987年8月—12月国防大学进修系学习)(1984—1986年河南大学党政干部班学习)。
1990—1993年陆军第五十四集团军军长。
1993—1995年北京军区参谋长。
1995—1997年北京军区副司令员。
1997—1999年沈阳军区司令员。
1999—2002年南京军区司令员。
2002—2003年中央军事委员会委员,解放军总参谋长、总参谋部党委书记。
2003—2007年中央军事委员会委员,中华人民共和国中央军事委员会委员,解放军总参谋长、总参谋部党委书记。
2007—2008年中央军事委员会委员,中华人民共和国中央军事委员会委员。
2008—中央军事委员会委员,中华人民共和国中央军事委员会委员,国务委员兼国防部部长、国务院党组成员。
中共第十三届、十四届中央候补委员,十五届、十六届、十七届中央委员,十六届一中全会任中央军事委员会委员。
第十届全国人大第一次会议任命为中华人民共和国中央军事委员会委员。十七届一中全会任中央军事委员会委员。第十一届全国人大第一次会议任命为中华人民共和国中央军事委员会委员。
对台战略
梁光烈在沈阳军区时,开始研究对台作战,并提出“强制隔离,全面进攻,中心开花”的作战思路,2000年时,台海进一步告急。张万年点将梁光烈就任南京军区司令,2003年,在军委一致意见下,梁光烈升任总参谋长,并将总参变革为三军联合作战司令部,吴胜利、许其亮得以从海空军调任副总参谋长,总参作战部也进行了大变革,许多新时期的作战局设立,海空军调作战部当副部长,梁光烈在总参的作战有三个大手笔,一是指挥潜艇多次进入日本内海,二是当时美军准备攻缅和朝,梁光烈指挥20万解放军换防中朝中缅边境武警,后美军被逼走;三是组织中俄两次大军演,四是组织2005北剑军演,让两个装甲师混合作战群相互对打,在人民解放军历史上是首次,五是备战台海。
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