1937年8月22日，國民政府軍事委員會宣佈由中國工農紅軍一、二、四方面軍改編而成“國民革命軍第八路軍”，下轄三個師：第115師、第120師、第129師。每師轄兩個旅，每旅轄兩個團，每師定員為15000人。改編後的八路軍立即開赴華北前線，深入敵後，進行獨立自主的抗日遊擊戰爭，成為打擊日本侵略者的重要軍事力量。

不過，八路軍除了上述三個師外，還有一支部隊留在陝甘寧邊區，負責保衛黨中央和毛主席的安全。這就是八路軍留守兵團，最開始叫八路軍後方留守處。

為保衛中共中央所在地陝甘寧邊區，1937年8月25日八路軍第115師炮兵營、輜重營，第120師第359旅第718團、特務營、工兵營、炮兵營、輜重營，第129師第385旅旅部和第770團、特務營、工兵營、炮兵營、輜重營，共9000餘人，留守陝甘寧邊區。為統一指揮上述留守部隊，在延安設立八路軍後方留守處，蕭勁光任主任。11月，為加強黃河河防，成立五縣(綏德、葭縣、米脂、清澗、吳堡)和神府、兩延(延川、延長)河防司令部。同月，留守部隊整編，除第385旅旅部和第770團外，第120師輜重營、炮兵營改編為警備第1團，第129師特務營、炮兵營分別改編為警備第2、第3團，第115師輜重營、炮兵營改編為警備第4團，第120師特務營、工兵營分別改編為警備第5、第6團，第129師工兵營改編為警備第7團，第718團整編為警備第8團。

1937年10月，中央軍委給留守部隊下達了"保衛邊區，肅清士匪，安定人民生活，保衛河防，保衛黨中央，鞏固與擴大留守部隊"，"建設正規化部隊，提高戰鬥力，加強戰鬥準備，培養與積蓄幹部"的指示。為了加強領導和指揮，軍委決定將八路軍後方總留守處對內改稱留守兵團。

留守兵團的第一個任務就是靖匪除暴安民。當時陝甘寧邊區的社會秩序還很混亂，尤其是土匪蜂起，四處竄擾，姦淫燒殺，無惡不作，成為鞏固根據地的大患。

當時邊區二十三縣境內，共有土匪四十餘股，計四千餘人，兩千多支槍。這些土匪既有打家劫舍、掠奪財物為主要目的的普通土匪，也有除了搶劫錢財以外，專門以摧殘地方政府機關、破壞我黨和群眾組織、刺殺我黨、政領導和軍隊工作人員為目的政治土匪。

留守兵團採取機動靈活的猛打窮追與堵截、合擊相結合的戰術。在每一匪區集結相當兵力，統一指揮，一經與匪接觸，即輕裝尾追;一旦判明匪路，即分路堵截、合擊，先後對張延芝、範玉山、薛子茂等股匪連續進行了三次圍剿、打擊，先後擊斃土匪一百餘人，馬百餘匹，繳獲槍支六十餘支。同時採取政治瓦解與武力清剿相結合辦法，佈下天羅地網，對大小股匪，繼續窮追猛打。但由於剿匪的特殊性複雜性，直到1943年1月，邊區的靖匪鬥爭才告結束。

留守兵團的第一個任務就是固守千里河防。陝甘寧邊區的東邊是奔流不息的黃河天塹。留守兵團擔負著守衛河防、阻止日軍西渡的艱鉅任務。防線北自府谷，南至宜川，蜿蜒一千餘里。這段黃河當時是陝甘寧邊區通向各抗日根據地的惟一通道。河防得不到鞏固，不但邊區不得安寧，而且勢必割斷中央、軍委與各抗日根據地的聯絡。

部隊利用地理上的優勢，黃河水深流急，浪濤洶湧，人口又少，且東岸多土山，西岸多懸巖峭壁，無法架橋，這樣的地形條件，顯然利於守而不利於攻。日軍要想逾越這道天然屏障也非易事。 河防部隊以石頭、木料、沙土等為材料，選擇有利地形，不辭勞累，星夜趕修，很快構築起一道有相當縱深的堅固防禦工事。

在晉西北、晉西、晉西南八路軍的配合下，部隊先後對日作戰達七十餘次，給了敵人以嚴重的打擊，保衛了陝甘寧邊區的安全。

八路軍留守兵團序列：

司令部司令員： 蕭勁光（大將）

政治部主任：莫文驊

參謀長： 曹裡懷（中將）

留守兵團直屬特務團（八路軍總部炮兵團與129師輜重營合編）

團長：劉國禎

政委： 袁 光（少將）

騎兵團

團長：孔令甫（少將）

政委： 康健民（少將）

東地區留守處

主任：陳伯鈞（上將）

副主任：陳先瑞（中將）

警備第1團（第120師輜重、炮兵營編成）

團長： 賀晉年（少將）

政委： 鍾漢華（中將）

警備第4團（第115師輜重、炮兵營編）

團長： 陳先瑞 （兼）

政委： 羅志敏

警備第8團（第120師第359旅718團改）

團長： 文年生（中將）

政委： 帥 榮（少將）

警備第5團（第120師特務營編）

團長： 白志文（少將）

政委： 李宗貴（少將）

警備第6團（第120師工兵營編）

團長： 王兆相 （少將）

政委： 張達志（中將）

西地區留守處

主任：王巨集坤(上將）

副主任：王維舟

警備第2團（第129師特務營編）

團長： 周球保 （中將）

政委：甘渭漢（中將）

警備第3團（第129師炮兵營編）

團長： 閻紅彥（上將）

政委： 杜 平（中將）

警備第7團（第129師工兵營編）

團長： 尹國赤 （40年病故）

政委：周芝光（少將）

第770團

團長：張才千（中將） 王兆相 （少將）

政委：肖元禮（少將） 張達志（中將）