剿作战失败，黄克诚跟随红军主力长征，率红3军团第4师担任前卫参加湘江战役，掩护中央机关和后续部队顺利渡过湘江。1935年2月，任缩编后的红3军团第10团政委，率部参加土城、娄山关和二打遵义等战斗。红军到达陕北后，他出任军委卫生部长。1936年2月，任红一方面军政治部和红军总政治部组织部部长，参加东征战役。5月，任红1军团第4师政委，率部参加西征；11月，率部参加山城堡战役。
抗日战争时期.1937年初，西安事变和平解决，第二次国共合作开始。同年8月，黄克诚任八路军总政治部组织部部长