中华人民共和国成立以后，山丹军马场的建制体制经历了几次大的变更，按隶属关系及管理权限大致可分为以下6个时期：

（一）山丹军牧场时期（1949年9月--1957年2月）

1949年9月21日，第一野战军第二兵团派王果三、王文森接收山丹军牧场。次年1月定名为西北军区后勤军牧部山丹军牧场。场部设于大马营城堡。1月23日，后勤军牧部派来张允义任副场长，苏万华任副政委。2月又派王承先任政委。之后，第三军派来9名干部，加强军牧场领导，进行全面整顿，健全行政机构，建立党团组织，成立场务管理委员会。时有现役军人583人，其中干部65人，战士518人。

1952年2月，西北军政委员会受政务院委托，派乔傋果、陈玉山率甘肃省人民政府、青海省人民政府、武威专署及山丹、民乐、永昌、门源等县代表到山丹军牧场，会同军牧场领导组成15人工作团，解决场界问题。经充分协商，于9月6日签署《山丹军牧场与门源、永昌、民乐、山丹等县牧民放牧协议书》。经政务院批准，从军牧场划出皇城滩、马营沟及黑土洼150多万亩归地方。

1953年，军牧场更名为西北军区司令部第一军马场。1954年8月1日，遵照全军第二届马政工作会议关于各马场实行企业化管理的决定，全体干部战士集体转业，改供给制为工资制。

1955年，第一军马场更名为总后方勤务部山丹军马场。

（二）国营山丹牧场时期（1957年3月至1961年5月）

1956年9月8日，遵照中央指示，总后勤部决定将山丹军马场交农垦部管理。1957年3月2日，农垦部正式接管，改名为国营山丹牧场，田凤岐任场长，庞建业任党委书记。党政工作接受张掖地委领导，庞建业为地委委员。此后，遵照国务院"要实现口粮、种子、饲料自给有余"的指示精神，开始建立农业和农机队伍，垦荒种地，大办农业。华南和东北农垦局选调百余名农机技术人员到场支援。1958年4月，西藏军区574名军官转业到场。是年，顺利完成41户牧民公私合营。全场首次实现粮油自给，并上缴盈利148万元，受到国务院"农业生产满堂红"奖励。次年受到"农牧业两年满堂红"奖励。1960年，因旱灾严重，马匹大量倒毙，农业歉收，4830名职工离场自谋生计。1959年5月至1960年6月，场区接收兰州、新疆等地灾民、移民、支边青年计10001人。

（三）总后山丹军马场时期（1961年6月至1966年9月）

1961年6月8日，国务院批转总参谋部、农垦部关于将下放给各省、区的军马场收回交总后勤部和农垦部共同经营管理的报告。8月，总后和农垦部组成东北、西北和西南3个工作组，与有关省、区办理移交手续。国营山丹牧场改称总后勤部山丹军马场。任命张俊臣为场长，庞建业为政委。

（四）总后青藏办事处军马局及总后西安办事处军马局时期（1966年10月至1975年12月）

1965年8月，总后勤部为加强对直属军马场的管理，在白城子、大同和青藏办事处各组建一个军马生产管理局。青藏办事处军马局原设青海西宁，1966年迁至山丹军马场于10月1日正式办公，原山丹军马场机关并入军马局，办公地点从大马营南迁一公里至王家庄（现址）。任命庞建业为局长，王品一为政委。山丹军马场原有的6个分场并为3个团级场。新疆伊吾军马场、青海贵南军马场、宁夏贺兰山军马场均归青办军马局管理。

1968年1月，山丹军马四场成立。8月，青藏办事处与西安办事处合并，军马局归西办管理，改称西办军马局。1970年，西办军马局60余名干部转为现役军人。1969至1973年间，军马局还曾组建并管理经营略阳磷肥厂及延安军马场，后奉命交陕西省。

1971年，山丹场区马骡存栏20256匹，为建国以来的最高峰。
1973年11月27日，国务院、中央军委批准，山丹军马场沿祁连山北坡的11条沟约110万亩草场，划为马场与祁连、门源县共牧区，要求二县牧民在共牧中保护马场有关设施。

（五）兰州军区军马总场时期（1976年1月至1986年11月）

1975年10月，总参、总后决定撤销西办军马局，组建兰州军区军马总场。军马总场隶属于兰州军区，具体管理工作由兰州军区后勤部负责。军马总场只管辖山丹各场（厂）。自1976年1月1日起，伊吾、贵南、贺兰山诸场分别移交新疆军区后勤部、青海省和宁夏回族自治区。张连城任总场场长，张守法任政委。

1976年，山丹场区出场马骡7935匹，其中无偿支援唐山、天津地震灾区4000匹。这是出场马骡最多的一年。

1980年7月，甘肃省委常委与兰州军区党委常委召开联席会议，决定由马场划出草原18.5万亩，无偿交肃南县永久使用。会后形成纪要。次年2月，中办、国办、军委办以中办发（81）第9号文件予以转发。军区及甘肃省联合工作组还就具体事宜形成草场界线议定书。

1983年，解放军三总部授予军马总场“全军先进马场”称号。

1984年7月，军马新品种"山丹马"通过验收并被正式命名。次年7月和10月，分获军队科技进步一等奖和国家级科技进步一等奖。

（六）兰州军区后勤部马场管理局时期（1986年12月至2001年8月）

1986年12月4日，兰州军区后勤部命令：兰州军区军马总场改编为兰州军区后勤部马场管理局。次年10月30日正式改名。刘承先任局长，孟相卿任政委。

1988年8月1日，马场管理局机关办公楼落成。

1989年初，甘肃省人民政府授予马场管理局"售油模范"称号。

1993年5月，甘肃省林业厅为马场颁发国有林权证，依法确定马场69.9万亩林地的四至界线。

因兰州军区后勤部改编为兰州军区联勤部，自1999年5月5日起，马场管理局改称为兰州军区联勤部马场管理局。

(七）甘肃中牧山丹马场总场时期（2001年9月至今）

2001年9月，山丹马场整体无偿移交中国牧工商（集团）总公司管理，更名为甘肃中牧山丹马场总场，下辖一、二、三、四场及机械厂、化肥厂、电力公司、酒业公司、矿业公司、供销公司、油脂公司、牧业公司等12个二级企业和农牧研究所、中学、医院、兰州干休所、张掖干休所、山丹干休所6个事业单位。罗来虎任总场党委书记、场长。2002年4月，许吉设任总场党委书记、场长。

2004年7月16日，张掖市人民政府驻山丹马场办事处挂牌。

2005年10月，场区进行工商企业改革，对酒业公司（含二车间）及九碗泉酒厂、焉支山酒厂、乌龙液酒厂、兰州医学院焉支山保健酒厂、供销公司、化肥厂、机械厂等7个企业实行租赁经营，成为国有民营企业。场区新增设王家庄、山丹、长山子3个社区管理委员会。

2006年3月30日，山丹马场6所中小学和公安机构分别移交山丹县人民政府和张掖市人民政府管理。

2006年底总场下辖4个农牧场、8个社区、4个事业单位、10个工商（矿）企业

2007年3月29日，李军任总场党委书记、场长。