台儿庄会战中汤恩伯所属国民革命军第八十五军（王仲廉）第八十九师二六七旅、第四师（陈大庆）原本计划支援守城部队（王铭章部），但遭到日军截击于滕县、临城、官桥、虎山、三山一带，未能及时支援王铭章师长作战。汤恩伯第十三军与日军南口血战一个多月，中国共产党党员范长江写通讯赞不绝口。之后汤兼任第九战区第一兵团总指挥，第三十一集团军总司令。至1940年之间初转战华北，第三十一集团军亦被日军称为「汤恩伯部」。1940年后，汤恩伯兼任豫皖苏鲁四省战区（应为鲁苏豫皖边区司令部）的行政长官。1942年汤兼任第一战区副司令，