军一部西渡黄河，执行《宁夏战役计划》。李先念指挥红三十军在靖远县虎豹口突破黄河，与其他部队协同占领一条山、五佛寺等地。11月11日，中共中央决定渡河部队组成西路军，执行建立河西根据地、打通远方的任务。李先念被任命为西路军军政委员会委员，指挥红三十军先后在凉州和永昌之间同国军马步芳部激战，歼灭国军4000余人，后又在倪家营子与国军激战40天。1937年3月西路军失败后，李先念任西路军工作委员会委员，负责统一军事指挥，率余部翻越祁连山分水岭，穿过戈壁滩，于4月底到达甘肃、新疆交界处星星峡，在陈云、滕代远的接应下