升任第2战区参谋长，曾参与忻口、太原各役之谋划。阎锡山对楚颇为赏识，第2战区长官部自临汾撤退时，楚溪春和阎锡山同乘一辆车，突然有几架飞机掠过，阎一手拉出楚溪春拥到山崖下躲避，可见当时两人关系之密切。1940年秋，第八集团军总司令兼山西省府第三行政公署主任孙楚因山西省钞流通问题与第一战区司令长官卫立煌发生冲突。楚溪春奉派到阳城接任第三行署主任一职。遭遇中条山战役，率领身边不到一营的卫队掩护附近民众向河南渑池逃难。到了黄河北岸白狼渡口时已经入夜，民众发现船只寥寥无几，顿时大乱。楚溪春拒绝了部下先行渡河的建议，命