后，任八路军129师参谋处长，协助刘伯承等组织指挥神头岭、响堂铺、晋东南反九路围攻等战役战斗。1938年12月，李达任129师参谋长，任上重视司令部业务建设，强调组织严密的战前侦察，并协助刘伯承、邓小平等指挥香城固、磁武涉林、白晋铁路破击战等战役战斗和百团大战，并参与创建晋冀豫、冀南、太岳等抗日根据地。1943年8月，李达发起林南战役，歼灭日伪军7000余人。10月兼任太行军区司令员，领导太行区军民反击日军扫荡，同时进行大生产运动和精兵简政，打破日军经济封锁。1945年，李达指挥太行军区部队进行了道清战