1938年11月下旬，魯蘇戰區成立，于學忠任總司令。1939年初，于學忠率東北軍第五十一軍、第五十七軍約2萬人先后進入山東，布防于甲子山、沂蒙山和抱犢崮山區。于學忠堅持“既不紅，又不藍，三條道路走中間”的政治態度，堅持抗戰并對共產黨持友好態度。山東分局堅持團結進步勢力，爭取中間勢力，打擊頑固勢力的統戰方針，積極團結爭取了于學忠部抗戰。
于學忠部移進魯南山區，引起日軍注意。3月25日至4月25日，日軍發動了“討伐于學忠作戰”。3月29日，日偽軍一部自臨朐分三路向沂水一帶進攻，與魯蘇戰區部隊激戰于臨朐南部山區。30日，日軍進占蔣峪，隨即在此集結，準備繼續南犯。為站穩腳跟，4月1日，于學忠發動了對蔣峪的反攻，自晨至午激戰6小時，殲敵500余人，逼敵后退，于部穩于魯山山區。
隨后，于學忠著手補充兵員、裝備，整編地方部隊，開始準備戰區成立工作。6月，日軍發動對魯南的“大掃蕩”，于部被迫移動于魯中南山區，戰區成立工作暫停。至1939年秋冬，日軍撤退，于部重新集結于沂（水）、蒙（陰）、莒（縣）、臨（朐）、日（照）一帶。于學忠在沂水縣西北部、沂山南麓的圈里設立戰區總司令部，魯蘇戰區遂在魯南正式成立。
策應其他戰區的游擊戰 1939年2月，魯蘇戰區按照上級命令，以津浦、隴海、膠濟各要線為重點，開展了廣泛的游擊戰，策應第五、第一及冀察各戰區的作戰。其中，常恩多率一一一師襲諸城，秦啟榮率十二區保安隊及游擊隊襲萊蕪，吳化文率新編第四師襲新泰，張里元率第三區保安隊及游擊隊襲費縣，山東省保安處副處長劉震東率保安隊及游擊隊在昌樂、益都等地破壞鐵路。其中，除諸城方面的戰斗持續13天，予偽軍張步云部重大打擊外，其他方面的行動都較短，各約三四天。1939年11月底到1940年1月，魯蘇戰區國民黨各部隊分別于山東的泰安、沂水、泗水、滕縣、鄒縣、莒縣、安丘、濰縣、高密、日照、蒙陰、費縣、蘇北等地襲擊日偽據點，破壞交通，前后發生戰斗50余次。
牽制敵軍的破襲戰 1940年3月，日軍由各地運輸部隊至豫鄂邊區，有向鄂北國民黨軍隊攻擊的企圖。按照國民黨中央軍事委員會的命令，4月中旬，魯蘇戰區部署開展了對津浦、隴海、膠濟鐵路的破襲戰，到5月6日，共破壞鐵軌七八十米，列車24輛。1941年初，為配合豫東南和中條山戰役，于部第一一三師及第二縱隊、第一一四師和第一一一師等部對膠濟、津浦路進行了破襲戰。
從總體上看，日軍1939年6月的大“掃蕩”，使魯蘇戰區所屬部隊受創嚴重。此后，日軍較少對于學忠部出動進攻，于部長期蟄伏山區。1940年華北八路軍發動“百團大戰”以后，至1942年牟中珩主魯，日軍對魯南大規模進攻的重點是八路軍各部隊，于部未遭日軍正面打擊。
