L'abril de 1937 va passar a manar la 101a Brigada Mixta, una de les unitats de xoc de la 46a Divisió republicana. Al capdavant de la 101a Brigada Mixta va tenir un brillant paper durant les últimes fases de la Batalla de Terol, arribant a fer-se càrrec de la comandància militar de Terol, ciutat que havia quedat envoltada per les tropes franquistes. Mateo Merino va dirigir la resistència republicana fins als últims moments abans de la caiguda de Terol, aconseguint evacuar de la ciutat part de la guarnició.