2013年7月，劉雷任新疆軍區(qū)政委，2013年11月被任命為新疆維吾爾自治區(qū)黨委常委。

　　2014年7月，時任新疆軍區(qū)政治委員的劉雷與蘭州軍區(qū)副司令員彭勃、蘭州軍區(qū)參謀長何清成一同晉升為中將軍銜。2014年12月，劉雷接替苗華出任蘭州軍區(qū)政委，躋身正大軍區(qū)級將領(lǐng)之列。

　　劉雷擔(dān)任新疆軍區(qū)政委期間，多次召開專題民主生活會。據(jù)《解放軍報》報道，2013年10月15日晚，在新疆軍區(qū)黨委常委專題民主生活會上，大 家拿起批評和自我批評這一“利器”，掏心見膽，揭短亮丑。不少人感慨：“這種真刀真槍的批評和自我批評，真是一次終生難忘的思想洗禮。”

　　習(xí)近平將軍旗鄭重授予陸軍司令員李作成、政治委員劉雷。

　　習(xí)近平將軍旗鄭重授予陸軍司令員李作成、政治委員劉雷。

　　《解放軍報》的上述報道提到，軍區(qū)政委劉雷在自我剖析時說：“強(qiáng)烈的憂患意識、使命意識、責(zé)任意識沒有在腦海中牢固確立起來，堅定的群眾觀點、群眾立場、群眾方法沒有真正轉(zhuǎn)化為認(rèn)識論方法論，沒有把正確的權(quán)力觀、事業(yè)觀、利益觀作為為官從政的行為準(zhǔn)則全面堅守。”