发后，蔡树藩任陕甘宁边区政府内务委员会主任，年底去苏联治病。1939年4月回国，任八路军129师政治部副主任。1940年，任129师兼太行军区政治部主任，参加百团大战。1942年，参与组织指挥反扫荡作战，9月起任中共中央太行分局委员。1943年入延安中共中央党校学习，后参加中共七大。1945年9月，蔡树藩调任晋察冀军区政治部副主任、中共张家口市委委员。1946年2月，他兼任晋察冀区行政委员会复员委员会主任委员。1948年5月，晋冀鲁豫军区和晋察冀军区合并成华北军区，蔡树藩任华北军区政治部副主任。Se