С 1 августа 1948 года училище перешло на новый штат с численностью курсантов в 450 человек. В следующем году с 29 декабря 1948 года приказом Министра Вооруженных Сил СССР № 0137 при училище были созданы годичные курсы по подготовке лейтенантов наземной артиллерии численностью 150 человек. Однако начало «холодной войны» и реальная угроза воздушных атак на территорию страны с применением ядерного оружия заставило ее руководство обратить серьезное внимание на противовоздушную оборону (ПВО) и территории страны, и непосредственно соединений и частей Сухопутных войск. Поэтому уже с 1 августа 1949 года директивой начальника Генштаба Вооруженных Сил СССР от 6 мая училище перешло на новый профиль подготовки артиллерийских офицеров-зенитчиков численностью 675 человек и получило наименование «Томское ордена Красной Звезды зенитное артиллерийское училище» (ТЗАУ).
Практически все преобразования пришлись на долю начальника училища в период с октября 1947 года до января 1951 года Героя Советского Союза полковника Цивчинского Виктора Гавриловича. Именно в это время закончили училище известные в дальнейшем офицеры, в частности два родных брата, ставшие впоследствии генерал-лейтенантами – Малковы Виктор Юльевич и Игорь Юльевич.Звание генерал-лейтенант-инженер получил в дальнейшем выпускник училища Пономарев Ростислав Георгиевич. В этот же период учился и закончил ТЗАУ Герой Социалистического Труда Грязев Владимир Александрович.
Некоторым молодым офицерам-зенитчикам пришлось участвовать в разгоревшейся в 1950 году на Корейском полуострове 4-летней войне в составе советских 28-й, 35-й, 87-й и 92-й зенитно-артиллерийских дивизий Оперативной группы советских войск в Китае, обеспечивающих ПВО объектов в городах Китая, примыкающих к району вооруженного конфликта. Да и в дальнейшем уже в 1960-е годы выпускники ТЗАУ принимали участие в военном противостоянии на территории Египта и Вьетнама.
С 10 ноября 1954 года при ТЗАУ стали функционировать курсы по переподготовке офицеров наземной артиллерии в офицеров наземной зенитной артиллерии численностью 100 человек со сроком обучения 10 месяцев, при этом первый набор был произведен из лейтенантов, закончивших 1-е Ленинградское артиллерийское училище.
Подготовка курсантов при смене профиля потребовала корректировки учебно-материальной базы училища – на смену полевой артиллерии пришли уже имевшиеся зенитные орудия и создаваемые новые зенитные системы. Изначально в училище поступили воевавшие на фронтах Великой Отечественной войны зенитные орудия 37-мм 61-К и 25-мм 72-К, а также созданные в конце войны самоходные зенитные установки ЗСУ-37 и 85-мм зенитные системы КС-1. Чуть позже поступили 100-мм зенитные системы КС-19 и 57-мм зенитные орудия С-60,станции орудийной наводки СОН-4 и СОН-9, приборы управления артиллерийским зенитным огнем ПУАЗО-5 и ПУАЗО-6 В 1957 году в училище планировалось ввести подготовку на новые зенитные самоходные установки ЗСУ-57-2.Однако этим планам не суждено было сбыться – в октябре 1958 года в связи с перепрофилированием ТЗАУ курсанты 1-го и 2-го курсов, которые обучались по этому профилю в учебном дивизионе подполковника П.А. Брындина, были переведены вместе с командиром в Полтавское Краснознамённое зенитное артиллерийское училище им. генерала армии Н.Ф. Ватутина. Вместе с курсантами убыли и ряд