1977年，向守志在二炮工作两年后，被调到南京军区担任副司令。这一次从兵种司令直接跳到大军区级别的副司令，显然并不寻常，连很多人一眼就能看出这是一道重要的“跨级”调动。

向守志在战争年代并不张扬，但解放后被赋予了重要任务。他的晋升经历是从副军长、军长等职逐步走上来的。1960年，上级任命他为西安炮兵学校校长；军区希望他担任参谋长。一个是正军职，一个是兵团职，最终他选择了正军职的校长岗位。

担任炮兵学校校长时，学校也承担着为导弹部队培养人才的任务。1965年，他被提拔为炮兵副司令，仍然负责战略导弹方面的工作。也正是在这一时期，以及1966年全军整编为第二炮兵的准备阶段，领导班子迟迟没有最终组建起来，直到1967年才任命二炮的军政主官。可惜的是，他本人并没有收到任命通知，处境因此变得困难起来，常常被人视为出现了问题。

实际上，二炮的政委、任命的副政委、副司令等干部都已经就位，只有他还没有到位。在他缺席的情况下，李天焕、吴烈等先后主持工作。一年多以后，二炮才正式任命新司令。

1975年，当他重新投入工作时，终于被任命为二炮司令，算是第二次真正上任。上任之初，他面临一系列复杂问题：军队的整顿、传达会议精神，要在思想上大力消除派性。工作上他一心为公，但仍有人怀疑他在拉山头。二炮里也有少数人听风就雨，在所谓的“翻案风”喧嚣的时候，他也成了被重点“敲打”的对象。

1971年，揭批查的风潮开始时，有人说他“心慈手软”，要把他调走。没有想到这是真的发生，总政副主任对他谈话，让他去担任南京军区副司令。对此他没有异议，表示愿意服从，认为时间会证明一切。明眼人都看得出，这次调动并非寻常。总政副主任也说：调动基本正常，但也有不正常的成分。

他被调到南京军区后，南京军区第一副司令李水清调去二炮担任司令。原本人家一开始是打算让他担任南京军区司令，但因为聂凤智身体情况的原因，改由他人担任成都军区司令；吴克华表示自己不适合去二炮，最终李水清就调去了二炮。

向守志在南京军区担任副司令共5年，后来在1982年升任军区司令，继续干了8年之久。