到中国人民抗日军事政治大学学习。1938年春转入延安马列学院。1939年，他担任晋冀豫军区副司令员、代司令员。1940年6月，王树声任太行军区副司令员，积极发展地方武装和民兵。1942年入中共中央党校学习。1944年冬率部东渡黄河，进入河南，同皮定均、徐子荣率领的抗日武装会合，组建河南军区并任司令员，并攻占登封等地。
第二次国共内战时期.第二次国共内战时期，王树声奉命南下桐柏山，与新四军第5师会合，组建中原军区，并任军区副司令员兼第1纵队司令员。1946年6月协助李先念指挥中原突围