三专署从太行移到太岳，取代了路西办事处，薄一波任专员，裴丽生任副专员。9个月后，三专署改为太岳行署，牛佩琮为主任，裴丽生为副主任。1941年5月，日军发动了中条山战役，驻守在中条山地区的国军部队退守黄河以南，共军势力则扩充太岳根据地。1941年7月，晋冀鲁豫边区成立，包括太行、太岳、冀南、冀鲁豫四个地区，裴丽生任太岳行署副主任。1947年，在运城战役中，裴丽生作为太岳行署副主任亲赴前线指导工作。1948年，临汾战役中，他任临汾前线后勤司令员。1948年5月，被任命为太行行署主任，但尚未赴任，即被徐向前调