对全国军队进行整编，唐淮源调任第12师副师长兼第35旅旅长。1933年3月8日，升任第十二师师长，转战江西、安徽、甘肃、宁夏。1936年10月，任第三军副军长兼第十二师师长。 1937年抗日战争爆发，唐淮源升任第三军军长。9月19日（农历八月十五），朱德同唐淮源在山西省阳泉站会面。其后，唐淮源部转战河北、山西，参加了冀西、晋东、晋南等战役。1938年夏，唐淮源率第三军自晋东北转入晋南中条山作战，隶属第五集团军，负责防守中条山中部的闻喜、夏县以东地区。 1941年，唐淮源率领该军，跟随第五集团军前往山