В РККА с июня 1918 года. С июля по декабрь 1918 года — член Высшей военной инспекции, выполнял задания по формированию новых воинских частей в Тамбовской и Самарской губерниях. С января по сентябрь 1919 года — военный комиссар 3-й стрелковой дивизии, а с августа также исполнял должность командира этой дивизии. Затем в сентябре — декабре 1919 года — командир 3-й бригады 9-й стрелковой дивизии. Отличился при отражении наступления армий А. И. Деникина на Москву и в ходе контрнаступления Южного фронта — при занятии Орла и Курска.[2]
С января 1920 года по июнь 1921 года — начальник 9-й стрелковой дивизии на Южном фронте. На этом посту отличился в боях против войск А. И. Деникина, П. В. Врангеля, С. Г. Улагая, бандформирований на Северном Кавказе и на Кубани. В начале 1921 года участвовал в советско-грузинской войне.[3]
В июне — октябре 1921 года командовал 2-м Кавказским корпусом. В ноябре 1921 — марте 1922 года — слушатель Высших академических курсов при Военной академии РККА. В 1922—1923 годах — комендантКронштадтской крепости. С мая 1923 года по ноябрь 1924 года — начальник Высшей стрелковой школы «Выстрел». С ноября 1924 года — помощник командующего Туркестанским фронтом. С октября 1925 года — руководитель группы советских военных советников и специалистов в Китае. С июля 1926 года — командир и военный комиссар 3-го стрелкового корпуса. С декабря 1926 года — начальник Командного управления РККА. С января по ноябрь 1928 года помощник командующего войсками Московского военного округа. С ноября 1928 года по ноябрь 1929 года — командующий войсками Сибирского военного округа.
С декабря 1929 года — начальник Главного управления РККА. С октября 1930 года — секретарь распорядительных заседаний Совета Труда и Обороны СССР, член коллегии Наркомата Рабоче-крестьянской инспекции СССР и руководитель военно-морской инспекции.
26 января—10 февраля 1934 года делегат XVII съезда ВКП(б) с совещательным голосом[4].
В феврале 1934 года избран членом Комиссии партийного контроля при ЦК ВКП(б). С февраля 1934 года по март 1935 года — руководитель группы КПК по военно-морским делам. С апреля 1935 года — член Бюро Комиссии партийного контроля при ЦК ВКП(б).
С июня 1937 года по январь 1938 года — командующий войсками Закавказского военного округа. На это время пришёлся пик массовых политических репрессий в РККА, в результате которых командно-начальствующий состав округа был обескровлен: вместо арестованных практически на всех должностях находились недавно назначенные неподготовленные люди, тремя дивизиями в округе командовали капитаны и одной — майор[5].
Первая жена - Мигалева-Гостемилова Евгения Николаевна (19.12.1894 - ?), проживала в г. Москва, Б. Афанасьевский пер. д.43
Вторая жена — Замшева-Куйбышева Антонина Ильинична (род. 1912), домохозяйка. Арестована 27 июля 1937 года и расстреляна 20 июня 1938 года по обвинению в шпионаже. Реабилитирована постановлением Военной коллегии 15 сентября 1956 года[6].
Сын - Куйбышев Александр Николаевич
20 мая 1938 г. был арестован. В то время он учился на 2-м курсе Военно-транспортной академии в Ленинграде. В дальнейшем, по жалобе матери Евгении Николаевны в Верховный суд, дело было пересмотрено и сын был освобожден и реабилитирован.
↑Мильбах В. С., Ларькин В. В. Командующие войсками Закавказского военного округа в 1937-1938 гг. И их роль в процессе массовых политических репрессий командно-начальствующего состава. // Новейшая история России: междисциплинарный научно-теоретический журнал. — 2016. — № 2 (16). — С. 200—201.
↑Черушев Н. С. Сын за отца не отвечает. — М., 2010. — 304 с.
↑Герои гражданской войны. Н. В. Куйбышев. // Военно-исторический журнал. — 1966. — № 2.
Коллектив авторов, главный редактор С. С. Хромов. Гражданская война и военная интервенция в СССР. — М.: Советская Энциклопедия, 1983. — 312 с.
Черушев Н. С., Черушев Ю. Н. Расстрелянная элита РККА (командармы 1-го и 2-го рангов, комкоры, комдивы и им равные): 1937—1941. Биографический словарь. — М.: Кучково поле; Мегаполис, 2012. — С. 85—87. — 2000 экз. — ISBN 978-5-9950-0217-8.
Ку́йбышев Николай Владимирович // Конда — Кун. — М. : Советская энциклопедия, 1973. — С. 569. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 13).
Ку́йбышев Николай Владимирович // Военный энциклопедический словарь / Пред. Гл. ред. комиссии С. Ф. Ахромеев. — 2-е изд.. — М.: Воениздат, 1986. — С. 381. — 863 с. — 150 000 экз.
Ку́йбишев Микола Володимирович // Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1980. — Т. 5 : Кантата — Кулики. — С. 561. — 566, [2] с., [24] арк. іл. : іл., портр., карти + 1 арк с. (укр.)