随着实践是检验真理标准问题讨论的逐步深入，广大干部群众的思想进一步解放，纷纷要求平反“文化大革命”中和历次政治运动造成的冤假错案。习仲勋坚持实事求是，有错必纠的原则，使一大批冤假错案得以尽快平反。
“文化大革命”的十年浩劫，给广东制造了大批冤假错案，在此之前接连不断的政治运动也形成许多冤假错案和历史遗留问题。因此，有步骤地解决这些问题，是一项十分紧迫而又重大的任务。在习仲勋来广东之前，中共广东省委已按照中央指示，开始进行这一工作。但由于受历史条件的局限，特别是“两个凡是”思想的影响，党的指导思想和各条战线的拨乱反正还处于起步阶段，广东省平反冤假错案的步子还不大。
习仲勋到广东上任之后，在“就职演说”中公开表明：“必须坚决落实党的干部政策，知识分子政策，统一战线政策，侨务政策，民族政策”等。广大蒙冤受屈者也对习仲勋寄予厚望，认为他本身就是“左”的错误的受害者，能够体谅和理解受害者的处境和遭遇。因此，一封封申诉书寄到省委，一宗宗骇人听闻的案件提了出来。这一时期，平反冤假错案成为省委工作的重点之一。
习仲勋首先组织中共广东省委常委和省纪委、省委组织部、省委统战部、省法院等有关部门负责人，认真学习中央有关落实政策的一系列文件，按照中共中央组织部部长胡耀邦提出的落实干部政策的要求开展工作。其次，他具体深入了解统战部、政协、宗教和侨务等方面的情况，有针对性地进行指导。同时，依靠省纪委进行案件复查，逐一解决，加大平反冤假错案的工作力度。
习仲勋不满足于阅看省委信访办公室送来的信件。他指示秘书贾延岩经常去信访办查看人民来信，在接待室倾听来访者的申诉，外出抄写要求平反的大字报。贾延岩回忆说：“一九七八年是‘文革’刚结束的第二年，社会上民众最强烈的要求莫过于平反冤假错案。根据习书记的明确要求，在那个时期我去过最多的省委部门是信访办，外出最多的工作是抄写大字报。”
那时广州市中山三路、四路和整条北京路街道两旁，贴满了要求平反冤假错案的大字报。一天，在北京路路口，正准备抄写大字报的贾延岩，被一群披麻戴孝的群众刚贴出的大字报吸引住了。大字报说的是一件事关人命的血案。贾延岩看了后，出于同情和义愤，忍不住悄悄给这些人出主意，让他们到省委信访接待室直接申诉，并指点去省委的路线。他的做法受到了同事的批评，说他是感情用事，领导的秘书怎么能叫老百姓到省委闹事呢！习仲勋听了贾延岩的汇报后，严肃地说：“你没有做错，共产党的机关，共产党的干部怎么能怕老百姓，对老百姓没有感情那还是共产党的干部吗？这样的官在封建社会都不是好官！”
五月二十九日，习仲勋系统地听取了省委统战部关于全省统战工作的汇报，并指示他们要认真落实党的各项统战政策。六月十八日，习仲勋和省委有关负责人又专门听取关于海丰问题和南路（即湛江、茂名等地）地下党问题的汇报。这两个冤假错案是“四人帮”的爪牙在广东“文化大革命”期间制造的典型案例。
海丰是中国共产党早期著名的革命家彭湃的故乡。二十世纪二十年代，彭湃在海陆丰一带开展农民运动，是中国农民运动的先驱，有“农民运动大王”之称。“文化大革命”期间，林彪、江青反党集团为了反对周恩来和叶剑英，在海丰大反彭湃，诬陷彭湃是“叛徒”，残酷迫害彭湃的母亲及其亲属，大肆诋毁海陆丰农民运动，那些维护革命烈士英名的干部和群众也受到打击和迫害。同时，在湛江等地大揪“叛徒网”，把在抗战期间隶属于以周恩来为书记的中共中央南方局领导的广东南路党组织打成“叛徒党”。习仲勋对这两个案件极为重视。不久，他在深入汕头的调查研究中，进一步实地了解这两个冤案的情况，督促有关部门加快纠错平反。
六月三十日，习仲勋还安排省委书记、省委纪委书记李坚真就落实干部政策问题，在省委四届一次常委扩大会议上作专题发言。李坚真在发言中强调，要坚持实事求是的原则，严格区分和正确处理两类不同性质的矛盾，凡属冤假错案的坚决平反，凡属应纠正的坚决纠正，错多少纠多少。会后，按照习仲勋的指示，省委批转了李坚真的发言，要求全省各地认真贯彻落实。
七月十一日，习仲勋再次主持召开省委常委会议，听取统战工作的汇报，专门就落实政策作出指示。他说，民族资产阶级这些人在“文化大革命”中受冲击最大，做统战工作的同志要知道这种情况，他们被查抄的财物、被挤占的私人房屋，要按党的政策办事，该退赔的就要退赔；对错划的右派分子，要坚决按照中央文件精神，全部摘掉右派分子帽子；民族工作，要认真解决海南、韶关等地的国营农林场与少数民族社队的山林土地纠纷问题。他要求，把国家拨给少数民族地区的款项专款专用，说这样“能办许多事，几年就可以把少数民族地区的建设搞起来”。习仲勋重视政协工作，提出统战部要通过政协这个组织，做好联系各方面群众和人士的工作。他要求，要把一些有代表性的老人和老干部安排到政协去工作，不要老说他们的缺点，要多看他们的成绩；对党外老知识分子，不要再提他们是“从旧社会过来的”，直接称“党外老的高级知识分子”。他要统战部门把民主党派成员的分布情况搞清楚，有针对性地开展工作。并指示做好宗教工作，按宪法办事，有信教的自由，也有宣传科学道理和无神论的自由。关于侨务工作，他要求统战部也要管侨务政策的落实。他还要求列席会议的省委组织部、省计委、省公安局、省财政局、省侨务办、广州市委统战部的负责人认真贯彻会议精神，协助落实好各项统战工作政策。
习仲勋注意抓了一些影响大的案件的平反昭雪。在他的督促下，庄辛辛冤案得以平反，受到了人民群众的赞誉。一九七六年四月初，北京发生了“天安门事件”，广州人民以各种方式悼念周恩来，拥护邓小平，反对“四人帮”，其中突出的一个是广州半导体材料厂的青年工人庄辛辛。他于四月七日向《人民日报》、《红旗》杂志公开写信说：“支持邓小平！打倒张春桥！支持邓小平！打倒姚文元！支持邓小平！打倒江青！”“敬爱的周总理，永远活在我们革命人们的心中！”“我们要的是真正的马克思列宁主义！我们不要阉割的马克思主义！”庄辛辛因此遭到逮捕和批斗，按“反革命罪”被判处有期徒刑。一九七八年七月十四日，中共广州市委常委扩大会议研究庄辛辛案件，决定为其彻底平反。习仲勋参加会议并讲话说：“‘文化大革命’时，庄辛辛还是个小孩子，他这样关心国家大事，我们比不比得上他？我就比不上他。像这样的人，在激烈的阶级斗争和路线斗争中，这样立场坚定，旗帜鲜明，是不简单的，是很值得我们学习的。”当天，中共广州市委在中山纪念堂召开五千人参加的大会，省委书记李坚真受习仲勋的委派出席大会，宣布为庄辛辛彻底平反，恢复名誉。广东省为庄辛辛案件公开平反，在全国处理同类案件中是较早的。
一九七八年底中共中央召开工作会议和中共十一届三中全会，对彭德怀、陶铸、杨尚昆等人的冤案平反，对薄一波等六十一人叛徒集团的冤案平反，对“二月逆流”、天安门事件等重大冤案平反，极大地推动了全国各地落实政策的工作，使广东彻底解决“文化大革命”中及其以前的冤假错案的决心更加坚定。
一九七九年一月，中共广东省委召开四届二次常委扩大会议，贯彻落实党的十一届三中全会精神。在会上，习仲勋对全省各项工作做出安排部署的同时，集中讲了平反冤假错案问题。他旗帜鲜明地否定了“文化大革命”中广东的“一·二二”夺权事件，“反击右倾翻案风”运动等，宣布因这些问题受到迫害、株连的人和事予以彻底平反。他还代表省委对广东历史上的重要案件和遗留问题表明态度。
习仲勋说，“文化大革命”中，黄永胜等人秉承江青一伙的旨意，在广东成立专门机构，“审理广东地下党”，揪“南方叛徒网”，目的就是要反对和否定周恩来。他郑重地宣布，因这些案件受迫害的同志都应当平反昭雪；抗战时期广东党组织是在周恩来为书记的南方局领导下从事革命斗争的，是我们党的一个重要组成部分，所谓“南方叛徒网”本身就是一个冤案，应该彻底平反；全国解放前活跃在广东各地的人民武装队伍，都是党所领导的革命武装，在革命斗争中起了重要作用，把广东人民武装称为“土匪部队”，完全是诬蔑之词，必须彻底平反；海丰发生的反彭湃事件，矛头也是指向周恩来和叶剑英等老一辈无产阶级革命家的，现在这一冤案已得到平反昭雪，被颠倒了的党的历史要重新恢复过来，对在这一事件中疯狂进行阶级报复、残酷杀害彭湃烈士侄儿彭科的洪桂文和其他几个民愤极大的凶手，交专政机关依法严惩。
习仲勋还再次强调了处理反右派斗争和“四清”运动中遗留问题的政策。他说，对于一九五七年反右派斗争中存在的问题，中央已发文件，明确指出凡是属于搞错了的，必须改正。广东省应按照中央指示精神，错多少纠正多少，全部错了的全部纠正，不留尾巴。对在“四清”运动中有些同志处分偏重和处分错了的，也要本着实事求是的精神，予以改正。凡是在“四清”运动中补定的阶级成分，都不算数，应以土地改革时划定的阶级成分为准。
习仲勋还特别对处理广东所谓的海外关系“黑六条”问题提出要求。他说，“文化大革命”一开始，江青、张春桥就诬蔑过去的“侨务政策都是反动的”，对归侨、侨眷大加迫害。在极左路线横行之下，一九七○年省革委会出台了《处理有港澳海外关系干部的六条意见》，在顺德、台山等地试点后在全省推行。“黑六条”搞得人心惶惶。侨眷、归侨、港澳同胞的亲属和有海外关系的干部，同海外亲人的正常通信联系，都被扣上“里通外国”的帽子，海外亲人汇来的养家侨汇，被说成是“特务经费”。“海外关系”成了莫须有的罪名，一批有海外关系的干部和侨眷、归侨被当做“特务”，横遭打击和迫害，制造了一批骇人听闻的政治假案，在海内外都造成了极其恶劣的影响。他强调，广东是著名的侨乡，华侨和侨眷绝大多数是劳动人民。华侨具有爱国的光荣传统，“黑六条”是反动的，应该彻底加以批判，凡因“黑六条”受到迫害的人，都要平反昭雪。
同时，习仲勋对解决农村基层干部在“文化大革命”中受到不公正处理的问题也提出要求。他说，由于极左思想的指导，错误地处理了一些干部，在一些问题的处理上也有打击面过宽、处分偏重的情况，伤害了一些同志。对这些问题，该平反的平反，该纠正的纠正。各地、市、县的一些重大案件，一律由各地、市、县党委根据情况，实事求是地予以处理。对清理阶级队伍、“一打三反”、“两退一插”等运动中的遗留问题，也要一一加以解决。
习仲勋的讲话引起了强烈反响，对平反冤假错案的认识和开展工作的决心，大得人心，博得了与会同志的阵阵掌声。
会议期间，广东省党、政、军和各界代表隆重举行仪式，深切悼念党和国家的卓越领导人、久经考验的无产阶级忠诚革命战士陶铸，习仲勋和省里的领导人出席。习仲勋在讲话中高度评价陶铸的一生，号召大家学习他的崇高品质。他说：“实践是检验真理的唯一标准。事实充分说明，在陶铸的领导下，毛主席的革命路线在原中南局和广东省的各项工作中，是始终占主导地位的。原中南局和广东省委是红的，不是黑的。原中南局和广东的各级领导和广大干部是好的和比较好的。林彪、‘四人帮’一伙把原中南局和广东省的许多干部诬蔑为‘死不改悔的走资派’、‘陶铸死党’、‘陶赵死党’等等，这完全是恶毒的诬蔑和陷害，是为林彪、‘四人帮’篡党夺权的反革命阴谋服务的。今天，我在这里郑重宣布：凡是这类诬蔑不实之词，均应推倒。”
中共广东省委召开的四届二次常委扩大会议，有力地推动了全省各地和各条战线的平反冤假错案工作。一月二十七日，习仲勋又主持召开省委常委会议，决定进一步抓紧清查和落实政策工作。会议指出：“当前要加强省委清查办和落实干部政策的机构和力量。落实国民党起义、投诚人员政策的工作，由省委统战部管起来。右派分子摘帽和改正的工作要抓紧。省委纪检委可多安排一些老干部，既要处理案子，又要抓党风。省委组织部要安排分批召开小型的退职离休老红军老干部座谈会，听取他们的意见。省委统战部可分组召开会议，听取爱国人士的意见。”
在习仲勋领导下，省委和各级党委先后发出一系列平反冤假错案和落实各项政策的文件，切实加强落实政策的机构和力量，加快了平反冤假错案工作的步伐，一件件冤假错案得到平反。
习仲勋和中共广东省委还先后为在“文化大革命”中被迫害致死的林锵云、朱光、周小舟、邓文钊、冯燊、饶彰风等省级领导平反昭雪，隆重举行追悼会，对他们革命的一生给予实事求是的公正评价。习仲勋还主持了为中共广东省委原书记兼广州市委第一书记王德的所谓“六十一人叛徒集团”案的平反，恢复了其名誉和省委书记职务。
