三五九旅刚到南泥湾的时候，到处荒无人烟，荆棘丛生，野兽成群，生活极为艰苦。没有房子，王震和大家一起搭草棚子。没有粮食，王震和大家跑到50公里以外的供应站扛粮食;没有菜吃，王震带领大家上山寻野菜。缺少农具，王震亲自领导干部战士用废铁和弹片打制。王震把凡是在家当过木匠、铁匠的人都抽出来，以团为单位集中起来，办了几个木工厂和铁工厂，负责打制镐头、锄头、镰刀、风车和大车等。

为了合理利用南泥湾的土地，王震亲自到南泥湾调查，看看哪个地方适宜种什么，哪里有珍贵木材。骑兵大队在李子沟办的牧场，就是他考察后提议办起来的。王震几乎跑遍了南泥湾的每一个地方，他不仅自己亲身参加大生产运动，还把身边工作人员单独编成一个生产小组，参加大生产运动。大生产运动后，三五九旅各单位在搞好农业生产的同时，还发动战士利用各自专长，养了许多猪、鸡，办起了制作豆腐、生产豆芽等的小作坊。王震见各部队养猪多了，他就号召大家盖猪楼。在猪舍的前面接上一丈多宽的木板作为阳台，阳台前面搭起厕所，下面是六七尺深的大坑，解决了猪排便的卫生问题。

在生产运动中，王震带头，各级干部都以身作则，担负和战士一样的生产任务。他还特意为自己打了一把大号的镢头，到下边检查生产时随身扛着，走到哪里就在哪里参加劳动。有几次他的双手都磨破了，战士们劝他休息，他都笑着说:“我休息了，我的任务怎么完得成啊?这点伤痛算得了什么?!”一位到边区采访的外国记者由衷赞叹道:“王旅长的双手像他的部下一样，由于劳动而生满了老茧。”副旅长苏进副政委王恩茂，也都跟战士一样开荒种地。

为了解决全旅的穿衣问题，王震从自己做起，取消勤务员，把他们集中起来，在绥德的一孔破窑洞里办起了一个纺织厂。他派人到山西敌占区买回了一架破旧的织布机，并亲自给这个纺织厂起名为“大光纺织厂”，意思是克服困难、迎接光明。为了庆祝工厂开工，他还写了一副对联表示庆贺:“动手动脚，自给自足;同心同德，爱国爱民。”大光纺织厂解决了生产基金和原料的问题，很快成了边区三大纺织厂之十。在他带领下，三五九旅不仅农业发展很快，还办起了 13 个工厂，成立了盐业公司、土产公司、运输公司以及饭店、商店、军人合作社、浴池等。这些工厂、公司、小作坊分布在南泥湾、延安、榆林等地。

王震也由于吃苦在前，成绩卓著，被评为陕甘宁边区大生产劳动英雄。南泥湾垦荒的创举和经验，对全国抗日民主根据地的大生产运动起了典型示范作用。1942 年以后，边区其他部队都开展起了轰轰烈烈的大生产运动。