Tại Phiên họp Hội đồng Chính phủ từ ngày 25 đến ngày 27-7-1949, đồng chí được cử làm Phó Thủ tướng Chính phủ; đồng thời giữ chức vụ Phó Chủ tịch Hội đồng Quốc phòng tối cao.
Trên cương vị Phó Thủ tướng, đồng chí thay Chủ tịch Hồ Chí Minh điều hành công việc của Chính phủ và cùng đồng chí Phan Mỹ điều hành Văn phòng Chủ tịch phủ - Thủ tướng phủ, lo những vấn đề về kinh tế, tiền tệ, ngân hàng, canh nông, về văn hóa, xã hội, tổ chức, nhân sự, ngoại giao, nhất là vấn đề xây dựng nhà nước dân chủ nhân dân.
Phó Thủ tướng Phạm Văn Đồng đã ở và làm việc tại nhiều địa điểm trên đất Tuyên Quang như: huyện Sơn Dương gồm các xã Bình Yên (1949), Tân Trào (1950 - 1953); huyện Chiêm Hóa bao gồm các xã Kiên Đài (cuối 1950, đầu năm 1951), Kim Bình (tháng 2 đến tháng 3-1951); huyện Yên Sơn: xã Kim Quan (1954).
Bên ngoài hội trường, nơi diễn ra Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ II, 2/1951, giờ giải lao.
Tại Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ II của Đảng, đồng chí Phạm Văn Đồng được bầu làm Ủy viên Bộ Chính trị, Bí thư Trung ương. Đồng chí còn đảm nhận các nhiệm vụ Bí thư Đảng đoàn Chính phủ, Trưởng Ban Kinh tế Trung ương, Trưởng Tiểu ban Miên - Lào, thành viên Ban Tuyên huấn Trung ương.
Ngày 11-3-1951, Phó Thủ tướng Phạm Văn Đồng được Hội nghị Liên minh nhân dân ba nước Việt - Miên - Lào bầu vào Ủy ban Liên minh nhân dân Việt - Miên - Lào.
Chủ tịch Hồ Chí Minh, Chủ nhiệm TCCT Nguyễn Chí Thanh, Tổng Bí thư Trường Chinh, Phó Thủ tướng Phạm Văn Đồng tại Việt Bắc.
Đầu năm 1953, Phó Thủ tướng Phạm Văn Đồng được Đảng và Chính phủ phân công chuẩn bị và là một trong những đồng chí chỉ đạo cuộc vận động “Phóng tay quần chúng triệt để thực hiện giảm tô và tiến hành cải cách ruộng đất”. Tại Hội nghị lần thứ tư Ban Chấp hành Trung ương Đảng (khóa II), tháng 1-1953, đồng chí trình bày dự thảo báo cáo “Cương lĩnh về chính sách ruộng đất của Đảng”. Bản dự thảo được Hội nghị Trung ương Đảng lần thứ năm, tháng 11-1953 thảo luận, bổ sung và trở thành Cương lĩnh của Đảng về vấn đề ruộng đất.
Tại kỳ họp thứ ba, Quốc hội khóa I (12-1953), đồng chí trình bày dự thảo Luật cải cách ruộng đất và được Quốc hội biểu quyết thông qua.
Tháng 9-1953, Bộ Chính trị đã đề ra phương hướng, nhiệm vụ trong Chiến lược Đông - Xuân 1953-1954. Hội đồng Chính phủ quyết định thành lập “Hội đồng cung cấp Mặt trận” do Phó Thủ tướng Phạm Văn Đồng làm Chủ tịch. Hội đồng cung cấp có nhiệm vụ chỉ đạo việc tiếp tế cho tiền tuyến của các cơ quan kho thóc, y tế, mậu dịch; lo công tác vận tải và dân công, huy động tối đa sức người, sức của cho các trận đánh lớn trên chiến trường.
Phó Thủ tướng Phạm Văn Đồng, Trưởng đoàn Đại biểu Chính phủ nước VNDCCH tại Hội nghị Giơ-ne-vơ về Đông Dương, 1954.
Từ Kim Quan, tháng 3-1954, Phó Thủ tướng Chính phủ kiêm Bộ trưởng Ngoại giao Phạm Văn Đồng - Trưởng đoàn đại biểu Việt Nam Dân chủ Cộng hòa đã lên đường tham dự Hội nghị Giơ-ne-vơ.
Theo Địa chí Tuyên Quang