1939年5月11日，在肥城县陆房同日军进行了一场大规模作战，毙、伤日军大佐联队长以下1200多人。
8月2日，在梁山附近设伏，击毙日军少佐大队长以下300多人，俘日军13人。
战斗的胜利，促进了根据地的建设。
8月下旬，鲁西军政委员会召开会议，作出了建设鲁西平原抗日根据地的决定。
9月，陈、罗奉命率部离开鲁西挺进鲁南，肖华、符竹庭先后率部进入鲁西。
要创建鲁西平原抗日根据地，首先是发展、壮大八路军主力部队和地方武装。
1940年3月，根据八路军总部的训令，恢复第115师第343旅的番号并兼鲁西军区，肖华任鲁西军区司令员兼第343旅和鲁西军区政治委员，杨勇任第343旅旅长兼鲁西军区副司令员。
第343旅下辖黄河支队和运河支队，鲁西军区下辖泰西、运西、鲁西北、运东4个军分区和军政干部学校。
10月，又根据八路军总部训令，将鲁西的部队统一整编为第115师教导第三旅兼鲁西军区，杨勇任旅长兼军区司令员，苏振华任旅政治委员兼军区政治委员，第343旅的番号同时撤销。
1940年，部队在发展、整训中，积极粉碎日伪军的“扫荡”，反击勾结日军的顽军石友三等部的进攻，平息反动会门的暴乱。在斗争中，地方武装损失较大，减员三分之一以上。
其次是发动群众、建立政权。进入1940年，鲁西的群众工作又有较大的发展。春季，相继建立了妇女、青年、农民、职工各救国总会。
各救国总会建立后，进一步推动了基层组织的发展。泰西是鲁西区群众发动最好的地区。
5月间，形成了向地主借粮、减租减息和实行合理负担的“红五月运动”，在运动后期曾一度出现了过火行动。
早在1939年9月、10月间，鲁西北、泰西就先后成立了行政委员会。
1940年4月，鲁西各界代表大会召开，决定合并鲁西北、泰西两行政委员会，成立鲁西行政主任公署，并选举肖华为主任。不久，段君毅接任主任。
鲁西行署，是山东抗日根据地中的第一个行署级政权。在行政主任公署领导下，改造区、乡政权；开展减租减息运动，实行合理负担政策；发展财政经济、文化教育各项事业，全方位建设根据地。
行政主任公署的建立，标志着鲁西平原抗日根据地的正式形成。
再次是加强共产党的组织建设。
从1939年3月到1940年2月的一年间，鲁西的共产党员呈迅猛发展之势，从4800人迅速发展为31270人。
1939年10月，鲁西区党委召开组织部长联席会议，传达中共中央和山东分局关于巩固党的决定，讨论鲁西党组织的发展和巩固问题。
会议决定，党的建设工作要在巩固中发展，在发展中巩固，以提高战斗力。
会后，各地扎扎实实地进行巩固党的工作，主要是健全领导机构，审查干部，整顿党支部，进行思想教育。
这一工作到1941年上半年基本结束。一年多的巩固党的工作，提高了党员的素质和战斗力，增强了党支部的战斗堡垒作用，但也出现了错误的“肃托”等偏差。
1940年11月，中共山东分局决定将所辖的苏鲁豫区（湖西区）党委降为湖西地委，划归鲁西区党委领导。
此前的1939年8月至11月间，湖西区党委发生了错误的“肃托”事件，共逮捕、刑讯五六百名党政军领导干部，杀害其中的300人。
一时间，造成了中共党员人数急剧下降，八路军队伍大量减员，群众组织几乎全部解体。
11月，115师政治委员罗荣桓、山东分局书记郭洪涛、山东纵队指挥张经武日夜兼程赶赴湖西区，采取紧急措施，制止了“肃托”事件的恶性发展。
事实证明，湖西区没有一人是“托派”分子，“肃托”是一起重大冤假错案。
1941年1月，湖西地委正式划归鲁西区党委，潘复生任书记。同时，转战在湖西的第115师黄河支队整编为教导第四旅，邓克明任旅长，张国华任政治委员；地方武装整编为湖西军分区。
1941年1月，教三旅和运西军分区部队在郓城县潘溪渡设伏，取得了歼灭日军159人的重大胜利。
潘溪渡战斗，是继梁山战斗之后八路军在鲁西平原上全歼日军一部的又一个模范战例。
战斗之后，日军迅速调集7000多人的兵力，加上3000多伪军，在飞机、装甲车、汽车的配合下，兵分6路“扫荡”鲁西抗日根据地的中心区范县、观城县一带。
鲁西军民展开了反“扫荡”斗争，教三旅特务营在苏村阻击战中，有126名指战员壮烈牺牲，仅身负重伤的副教导员秦昌银等10数人生还。
这次反“扫荡”历时1个月。由于部队缺乏反敌大规模“扫荡”的经验，加之地形没有很好改造，使敌机械化部队得以在平原上横冲直撞，所以没有能给敌以强有力的打击。
敌在“扫荡”之后，将鲁西区分割为泰西、运东、范（县）观（城县）中心区3大块，致使八路军部队的回旋机动受到了很大限制。
自此，鲁西抗日根据地进入了困难时期。
此时，位于鲁西抗日根据地西边的冀鲁豫边抗日根据地，经过了敌于1941年4月对中心区沙区的残酷大“扫荡”，被严重分割，八路军部队回旋机动的余地大大缩小。
为了统一对敌斗争力量，以利于长期坚持这两块平原抗日根据地，经中共中央北方局和八路军总部报请中央批准，将两区合并为新的冀鲁豫边抗日根据地。
新的边区根据地，党组织直属北方局、部队直属八路军总部、政府直属晋冀鲁豫边区政府领导。
从1941年6月至9月，两区的党、军、政正式实行合并。合并后的区党委，张霖之任书记，张玺任副书记兼组织部长，张承先任宣传部长。
合并后的主力部队，统一编为八路军第二纵队，杨得志任司令员，杨勇任副司令员，苏振华任政治委员，华卓然任参谋长。
合并后的军区，崔田民任司令员，苏振华兼任政治委员。
合并后的行政主任公署，晃哲甫任主任，段君毅、贾心斋任副主任。边区的党、军、政组织的主要负责人组成军政党委员会，实施领导。两区合并时，湖西地委划归山东分局直接领导。
两区合并后，全边区有共产党员36687人，有主力部队19000余人，有地方武装8339人。
合并后的边区党委下辖泰西、运西、鲁西北、运东、直南、豫北、鲁西南7个地委，巨（野）南1个工委，昆山1个实验县。
7个地委书记依次为袁振、万里、许梦侠、彭天琦、郭超、赵紫阳、戴晓东。
军分区、专署的序列与地委相同。7个军分区司令员依次为刘贤权、周桂生、刘汉、刘致远、朱程、唐哲明、张耀汉。
政治委员依次为李冠元、关盛志、张希才、石新安、王凤梧、裴志耕、张应魁。
7个专署专员依次为张耀南、邹鲁风、周持衡、夏振秋、安法乾、杨锐、刘齐滨。
第二纵队下辖教导第三旅、教导第七旅和冀中军区南进支队。教三旅，王秉璋任代旅长，曾思玉任政治委员。教七旅，余克勤任代旅长，赵基梅任政治委员。南进支队，赵承金任司令员，谭冠三任政治委员。