Tháng 4 năm 1946, ông được kết nạp vào Đảng Cộng sản Đông Dương.

Năm 1946, ông lần lượt làm các chức vụ từ Đại đội trưởng đến Tiểu đoàn trưởng, rồi Tham mưu trưởng Liên quân Tiếp phòng Hải Dương.[2] Cuối năm, ông được điểu về Hải Phòng làm Phó Trung đoàn trưởng Trung đoàn 41 (sau là Trung đoàn 42 nổi tiếng), Ủy viên Ủy ban bảo vệ thành phố Hải Phòng (bao gồm Đinh Thịnh, Nguyễn Văn Kha, Vũ Quốc Uy, Trần Thành Ngọ, Dương Hữu Miên).[2]

Năm 1947, ông được bổ nhiệm giữ chức Trung đoàn trưởng Trung đoàn 42 thay Đinh Thịnh. Đồng thời là Chỉ huy trưởng Mặt trận Hải-Kiến, Chủ tịch Ủy ban bảo vệ thành phố Hải Phòng.[2] Ngày 25 tháng 1 năm 1948, trước yêu cầu của mặt trận, Chủ tịch nước Hồ Chí Minh ký sắc lệnh 120/SL thành lập Liên khu III gồm các tỉnh đồng bằng sông Hồng.[3] Dương Hữu Miên chỉ huy Trung đoàn 42 là một trong những Trung đoàn quan trọng đứng chân ở đồng bằng Bắc Bộ.