再度出任第4集团军总司令部参谋长。1936年1月，升为陆军中将，7月任广西绥靖公署副主任。翌年3月，获授陆军上将衔。
中国抗日战争.1937年（民国二十六年）7月，中国抗日战争爆发。12月，李品仙任第五战区副司令长官（司令长官李宗仁）兼第十一集团军总司令（辖3个军）。曾参加淞沪会战、徐州会战、和台儿庄战役。因给予日军较大打撃而立下军功。1938年6月，参加武汉会战，任武汉防卫军第四兵团司令官。最终同年10月日军占领武汉，李品仙率领的军队较友军更为善战。其后，该军队开往湖北省休养、重