区编入傅作义的第七集团军，任前敌总指挥，辖第四、第二十一、第八十四、第八十九、第九十四师，在怀来、南口、居庸关一线与日军血战18日，直到张垣失陷；九月初，扩编为第20军团，辖第13军、第50军、第85军。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