938年7月调任七十六军军长，1942年6月升任第三十七集团军副总司令兼第七十六军军长。1943年11月升任第三集团军中将总司令。1944年3月以第四十二军杨德亮任军长和新编第二军编成第二十九集团军，任第二十九集团军中将总司令兼第二军军长，驻防甘肃河西走廊。1944年春奉委令，29集团军开入新疆，驻守在南疆一线，集团军总司令部设在迪化，中苏伊犁之战爆发，冰天雪地奋战二年余，保卫新疆领土。1946年4月李铁军兼任甘肃河西警备总部总司令，维护治安。1947年胡宗南抽调整编第三师、整编第十五师、二Ο六师等