En noviembre de 1937 fue nombrado comandante de la recién creada 4.ª División de Navarra. Al frente de esta unidad participaría activamente en algunas de las grandes batallas de la contienda: Teruel, Aragón, Levante, el Ebro o Cataluña. El 15 de abril de 1938 las vanguardias de la 4.ª División de Navarra al mando de Alonso Vega llegaron al Mediterráneo en las aguas de Vinaroz, cumpliendo el objetivo de cortar la España republicana en dos.