任西北剿匪总司令部副总司令，代行蒋之总司令职务。到西北后，张统辖军队除调到陕甘近20万东北军外，还有西安绥靖公署主任、十七路军总指挥杨虎城3万人，宁夏马鸿逵部2万人，青海马步芳部约万余人。1935年10月1日，红二十五军在劳山伏击南下之东北军，歼灭王以哲之国民革命军第六十七军第一一〇师2个团和师部，师长何立中战死。张指挥东北军会同陕、甘、宁、晋、绥等省武装，对陕甘红军第三次「围剿」。10月25日，东北军第一〇七师在鄜县榆林桥与红十五军团遭遇，经5小时激战，东北军死伤300余人，被俘1,800余人（包括团