抗日战争的大部分时间，邓华是在晋察冀根据地渡过的。
1937年8月，邓华任路军115 师343旅685团政委（开始称政训处主任），同杨得志团长一起率部开赴抗日前线，参加了著名的平型关战役。
1937年5月至且0月，邓华任八路军第四纵队政委兼党委书记，与宋时轮司令员共同挺进冀东，创建抗日根据地。
1940年3月，邓华被任命为晋察冀军区第5军分区司令员兼政委。5分区地处雁北，是有名的贫瘠地区，加上日军频繁扫荡和掠夺，人民生活十分困苦。邓华上任后，一面开展政治整军，打击日伪反动势力，开辟根据地；一面领导部队进行生产，以减轻人民负担。邓华亲自指挥部队，或是抗击日伪“扫荡”，或是奇袭敌占区，“虎口夺粮一。经过几个月艰苦奋斗，雁北面貌迅速改观：人民生活开始稳定，部队战斗力增强，所辖范围除原有六个县外，还新开辟了应县、阳原两个县。雁北根据地不仅巩固了，而且还扩大了。
1940年8月 20日，邓华率部参加百团大战，他被任命为涞灵战役左翼队司令兼政委，指挥1、2、6、26各团和察绥支队，向浑源、灵邱、广灵地区之敌出击，扫除深入边区内敌伪据点。战前，他对各据点的敌情、地形侦察得十分详尽，部队出动严密封锁消息，并增设有线电话加强联络指挥。因而在攻占北口、南坡头、枪风岭等战斗时，保证了部队出击的突然性，及至战斗打响，敌人还蒙在鼓里。在此期同，邓华指挥所部共进行大小战斗9次，歼敌500余人。他亲临战地指挥的南坡头之战，体现了他审时度势，机动灵活的指挥艺术。10月2日，左翼队组织4个团、1个支队另2个营的兵力，向灵丘、浑源、广灵地区出击时，灵丘敌人发觉这一动向，急调南坡头、古之河据点兵力，企图合击邓华所部的第2团。洞察日军企图的邓华立即指挥 1团的一个营乘夜晚强攻南坡头的据点，一举消灭日军70余名，其中还活捉日军10余名，缴获电台1部、电话机2部、掷弹筒2个、重机枪1挺、轻机枪4挺，以及许多其他军用品。晋察冀军区聂荣臻司令员赞扬“这个战斗打得十分干脆漂亮”。
1941年春夏时节，作家周而复专程来到第5军分区，同邓华司令员朝夕相处达半个月之久。他于 1941年6月 11日在《晋察冀日报》上发表了题为《邓华断片》的文章，文中这样描述：“一副清秀白皙的面孔，颧骨很高，而且有些突出，两眼奕奕有神，嘴上微微有这么一抹稀疏的胡曼，身材瘦长，走起路来斯斯文文，没有什么督力，看上去简直是一个文人；但在火线上却象狮子一样的勇猛、李智，望见从他那双眼睛里发出的具有摧毁一切力量的光芒，指战员就好像有了依靠，得到胜利的保证，文人和武士在他身上得到谐和统一。
文章结尾还写道：“邓司令员就是这样一位文静，然而勇猛；严肃，然而活泼；冷峻，然而热情；沉着，然而坚韧；平凡，然而伟大的人物。”
