中华人民共和国成立后，马场建制经历了5次大的变更。
一、中国人民解放军西北军区山丹军马场与西北军区后勤部第一军马场。（1949年9月至1956年12月）
1949年9月21日，中国人民解放军第一野战军二兵团三军派王果三与王文森接收马场，先隶属西北军区军牧部，后归总后勤部领导。1950年1月，定名为中国人民解放军西北军区山丹军马场。派张允义任副场长，苏万华任副政委，主持场务。2月，派王承先任政委，全场人员属现役军人（共583人，其中干部65人，战士518人），实行供给制。自1954年8月1日起，马政局决定，改供给制为工资制，马场实行企业化管理。同年，改称西北军区后勤部第一军马场，任命田凤岐为场长，庞建业为政治委员。年底归属总后勤部管辖，主要为军队生产轻型乘用骑兵马。
1950年初，场部下设牧务、农事、总务三科，基层有5个牧务站。1951年初，场部增设秘书室、组教科、供给科，基层设5个分场和1个制造厂。1954年底，场部增设场长办公室、技术室和会计室，下属单位为一、二、三牧马分场、农事分场、副业队和种马队。
1952年2月，西北军政委员会派乔傋果、陈玉山率甘肃省人民政府代表刘璘、青海省人民政府代表张逢旭、武威专署代表刘楚樵、丁知中及山丹、民乐、永昌、门源等县代表到山丹军牧场会同场领导组成15人工作团，解决场界问题。经过民主讨论，充分协商，于1952年9月6日签署了《山丹军牧场与门源、永昌、民乐、山丹等县牧民放牧协议》，经政务院批准，从军牧场划出皇城滩、马营沟及黑土洼150多万亩归地方。
二、国营山丹牧场（1957年1月至1961年5月）
1957年3月，山丹马场由总后勤部移交农垦部管理，改名国营山丹牧场，为农牧企业。任命田凤岐为场长，庞建业为党委书记。总场场部机关设党委办公室（下属组织科、保卫科、宣传科）、场长办公室、经营办公室、工业办公室、行政办公室、和基建、计财、粮食、供销、福利5科与工会，下辖10个分场及机械修配厂和农垦大学。
三、中国人民解放军山丹军马场（1961年6月至1966年8月）
1961年6月，国务院批示山丹军马场重新收归军队，由总后勤部管辖，为中央直属企业。8月，改称中国人民解放军总后勤部山丹军马场，任命张俊臣为场长，庞建业为政治委员。场部设政治部（下属组织、宣传、保卫、群工4科）、行政办公室及计财、劳动工资、军马兽医、农机、供销、粮食、基建诸科和工会，场直单位有综合加工厂、修配厂、职工医院，总场下辖7个分场。
1962年2月28日，总后勤部为山丹军马场制定了“以农业为基础，军马为主体，农牧结合，综合经营”的办场方针。
1963年，中央军委批准山丹军马场“以骡马为主，农牧结合，多种经营”的办场方针。
四、总后勤部青藏办事处军马局与总后勤部西安办事处军马局（1966年9月至1975年12月）
1965年8月，总后党委为加强对直属军马场的领导管理，在白城子、大同、青藏办事处各组建一个军马管理局，负责管理所属马场，建制归办事处，业务受总后军马部领导。合并西北军马管理局和山丹马场领导机构，在山丹设总后勤部青藏办事处军马局。1966年10月1日正式办公。局机关设政治部、行政办公室及计划财务、物资供应、生产基建、管理4处和科研所，并将山丹军马场下属各分场划为3个团级场，一、四分场合并为军马一场，二、六分场合并为军马二场（五分场前已并入六分场），三、七分场合并为军马三场。各场机关编制干部39名。1968年元月，筹建军马四场。是时，山丹4个马场和贵南马场、伊吾马场、贺兰山马场都直属军马局管理。局直属单位有综合加工厂、职工医院、修配厂和工程队。
1968年8月，总后党委决定原青藏办事处和西安办事处合并，军马局移交总后勤部西安办事处管理，称为总后勤部西安办事处军马局。局机关编制为政治部、行政办公室、生产基建处、计财物资处与科研所。
1970年，军马局机关干部60余人转为现役军人。
1973年，国务院、中央军委批准，将山丹场区沿祁连山北坡的11条沟（白石崖沟除外）为门源、祁连县和军马场三家的共牧区。
五、兰州军区军马总场与中国人民解放军兰州军区后勤部马场管理局（1976年1月——）
1975年10月，总参谋部、总后勤部决定撤销总后西安办事处军马局，组建兰州军区军马总场。1976年6月正式移交，任命张连城为场长，张守法为政治委员。原西安办事处军马局所属的伊吾军马场移交新疆军区，贵南军马场移交青海省，贺兰山军马场移交宁夏回族自治区，延安军马场和汉中略阳化肥厂移交陕西省。
1980年6月20日，肃南县皇城区牧民与军马场发生边界纠纷。10月，兰州军区副政委刘建功、甘肃省副省长张建纲、王秉祥等率联合工作组来场解决一场与肃南纠纷。中共甘肃省委常委、兰州军区党委常委联席会议决定从军马场划拨18.5万亩归肃南县放牧。
兰州军区军马总场具体管理工作由兰州军区后勤部负责，总场下辖山丹军马一、二、三、四场和机械厂5个团级单位和总场中学、医院、电厂、科研所4个营级单位。总场机关编制政治部、行政办公室及计划财务、农机、畜牧、基建、物资供销5处和人民武装部，机关定编87人。
1986年3月，兰州军区党委调整军马总场及所属团编制单位的领导，任命郭必荣为总场场长，刘承先为政治委员。12月，军马总场改为兰州军区后勤部马场管理局。次年改组，任命刘承先为局长，孟相卿为政治委员。局机关有政治部、行政办公室及计财、农业、畜牧、工业、科教、劳资、供销7处。局下辖山丹军马一、二、三、四场和机械厂、局中学、科研所、职工医院等团级单位和电厂。
总场、马场管理局驻大马营南王家庄。一场驻九碗泉，二场驻刘家老庄，三场驻甘泉子，四场驻头坝河，机械厂驻王家庄。