5月下旬，閩西蘇維埃政府軍事委員會對紅十二軍進行整編，決定全軍編為3個師，每師轄3個團，其中一、二兩個師由原來的6個團編成，第3師從各地的地方武裝編成。紅十二軍的兵力又增加了1/3，人數達到5000人。

6月初，毛澤東、朱德率領紅四軍從江西尋烏縣入閩。紅四軍前委與閩西蘇維埃政府軍委決定，將紅四軍第四縱隊編入紅十二軍，將紅十二軍的一○三、一○四、一○五三個團編入紅四軍。這樣“對換之后人數槍支是差不多，但戰斗力則比較強的多”，〔9〕從而大大加強了紅十二軍的作戰能力。

紅十二軍是繼紅四軍第二縱隊之后，又一支在斗爭中組建起來的由閩西籍子弟兵組成的部隊，是在古田會議精神直接影響下，并在中共中央、福建省委的高度重視，和各級蘇維埃政府積極努力下成立的，有堅實的基礎，部隊的各方面建設都有新的提高，朝著地方紅軍的正規化又邁出了一步。

6月中旬，又根據中央提示，決定在汀州對紅軍精心整編，成立中國工農紅軍第一軍團（開始稱第一路軍）。紅十二軍奉中央命令編入紅一軍團并保留紅十二軍番號。任命伍中豪為紅十二軍軍長（后為羅炳輝）、譚震林為政治委員、林野為參謀長、譚政為政治部主任，并開赴江西作戰。但是經過此次大整編，部隊的組成進行了很大的調整。除原紅十二軍第一縱隊留在閩西外，原紅十二軍的第二、第三縱隊編為紅四軍的第三縱隊；原紅四軍的第三縱隊則充實到紅十二軍去，即原紅四軍第三縱隊的第七支隊，編入紅十二軍第一縱隊，縱隊長周昆，政治委員蔡會文；由原紅四軍第三縱隊的第八支隊編入紅十二軍的第二縱隊，縱隊長龍普霖，政治委員歐陽健，并還成立了紅十二軍教導大隊，大隊長郭天民，政治委員鄧華。

紅十二軍正式編入紅一軍團，是繼閩西紅軍編入紅四軍第四縱隊后，與全國正規主力紅軍又一次大的融合，而紅十二軍編入紅一軍團是在中央集中全國紅軍進攻中心城市計劃下，站在更高的視野，為土地革命而戰，使閩西子弟兵在紅四軍中所占的比例進一步提高，也大大提高了紅十二軍的素質和戰斗力。

1932年4月，紅十二軍增編第三十五師。同年10月，紅十二軍軍部及三十六師編入紅二十二軍，蕭克任軍長，黃蘇任政治委員。1933年6月，十二軍整編為紅一方面軍獨立第一團。