行程1000多公里，最后在四川西昌境内与红军主力部队重新汇合。红一、四方面军会合后，红九军团改称红三十二军，罗任军长，编入右路军序列。同年9月，红军分裂，罗炳辉随红四方面军南下。在10月5日张国焘另立中央的卓木碉会议上，罗炳辉率先发言抨击毛泽东，会后被张国焘封为“中央委员”。1936年7月，红三十二军编入新成立的红二方面军序列，长征到达陕北。1937年1月，进入抗日军政大学学习。
抗日战争时期.1937年7月，七七事变爆发后，第二次国共合作开始。1938年1月，罗炳辉任八路军副参谋