En junio la unidad, asignada a la 33.ª División, fue enviada al Frente de Andalucía. Instaló su cuartel general en Jaén, y posteriormente en Arjona. Aunque con posterioridad la división fue trasladada al centro para participar en la Batalla de Brunete, la 139.ª BM permaneció en tierras andaluzas y fue asignada a la 20.ª División. En marzo de 1938 quedó asignada a la reserva general del Ejército de Andalucía, pero poco después sería enviada al Frente de Aragón para hacer frente a la ofensiva enemiga.