Al mando del nuevo "XX Cuerpo de Ejército" fue enviado al frente de Teruel a finales de año para participar en una nueva ofensiva del Ejército Popular. Nuevamente bajo el mando de Hernández Saravia, participó con su unidad en el cerco de Teruel a mediados de diciembre, pasando luego a la lucha en el interior de la ciudad. Por sus recientes éxitos fue ascendido a coronel el 24 del mismo mes. Pero, antes de que cayera la ciudad y con sus fuerzas enórmemente desgastadas hubo de retirarse, siendo de los pocos militares republicanos autorizados a realizar una retirada. Su actuación al frente del XX Cuerpo de Ejército fue muy felicitada por el coronel Vicente Rojo, jefe del Estado Mayor Central. El 9 de febrero Menéndez cesó tanto en la jefatura de la Comandancia militar de Teruel como en el mando de la "XX Cuerpo", siendo sustituido por el teniente coronel Galán, y pasó a mandar el Ejército de Maniobra. Quedaban a su cargo los cuerpos de ejército V, XXII y XXI, aunque con esa masa de combate ni pudo evitar la pérdida de Teruel a finales de febrero ni tampoco pudo frenar el hundimiento del Frente de Aragón el mes siguiente. En esta época tenía de asesor al consejero soviético "Malinov", alias "Manolito", el futuro Mariscal Malinovski durante la Segunda Guerra Mundial. En abril las fuerzas franquistas llegaron al Mediterráneo y partieron en dos la zona republicana, dividiendo también a las fuerzas de Menéndez.