Xue juga terlibat dalam Pertempuran Wuhan, dengan menjadi komandan Korps Tentara Pertama. Di pegunungan di barat laut Wuhan, Xue berhasil dengan hampir menghancurkan seluruh divisi 106 angkatan darat kekaisaran Jepang. Selama pertempuran, sebagian besar perwira Jepang tewas dan Jepang harus menerjunkan 300 perwira dengan parasut ke medan perang. Pertempuran ini adalah satu-satunya peristiwa Angkatan Darat Kekaisaran Jepang terpaksa menggunakan strategi penerjunan pasukan dari udara untuk menyelamatkan seluruh divisi dari kemungkinan dihabisi oleh pasukan musuh dalam Perang Dunia Kedua.