1939年8月,被选为中国共产党第七次代表大会代表。1940年到达延安,由于"七大"延期(1945年召开)未出席,而是入中央党校学习和工作达4年之久。他在参加延安整风运动期间,立场坚定,旗帜鲜明,积极同王明错误路线作斗争。1944年9月始,历任胶东区党委常委兼组织部长,苏南区党委常委、组织部长、区党委第二副书记,上海市委常委、组织部长等职。
1954年8月,担任第一汽车制造厂党委书记,1956年7月15日,第一辆"解放"牌汽车诞生,1958年,组织专家和科技人员自行设计、制造出了"红旗"牌轿车,同年8月,赵明新受到了毛泽东主席的亲切接见。1965年9月,赵明新调到中国科学院华东分院任党委书记兼院长。
1967年1月,受"四人帮"的诬陷和迫害含冤去世,时年53岁。1979年2月,经中共中央批准,在上海市龙华革命公墓大厅,举行了隆重的追悼会,为他彻底平反昭雪,恢复名誉。