第六战区，陈诚任司令长官。1941年，杨伯涛调任一八五师参谋长，同年11月参与国军第六战区冬季反攻。1942年3月，第九十四军第一八五师回防恩施，担任警备任务，杨伯涛兼任恩施警备司令部参谋长。同年12月，杨伯涛见到皖南事变后应陈诚之邀赴恩施休养的叶挺将军。1943年春，杨伯涛调任第八十六军参谋长。1943年6月，鄂西会战中国军取得石牌保卫战胜利。同年7月，杨伯涛升任第六战区长官司令部参谋处处长。1943年10月下旬，常德会战爆发，杨伯涛协助第六战区代司令长官孙连仲及副司令长官郭忏研究作战