抗日战争时期，八路军主力部队之一。1937年8月25日由红军第四方面军第四、三十一军和第二十九、三十军等部编成，辖第三八五、三八六旅和教导团，共一万三千余人。刘伯承任师长，张浩、邓小平先后任政委。挺进华北抗日前线，进行阳明堡、七亘村等战斗，配合国民党军保卫忻口、太原作战。师部率主力并指挥第三四四旅进入晋东南，创建抗日根据地，粉碎日军“九路围攻”，并以一部挺进冀南，成立冀南军区。1940年6月，组成六个新编旅和太行、太岳军区。1940年下半年参加百团大战。粉碎日伪军频繁的“扫荡”、“蚕食”，派武工队深入敌占区，积极打击日伪军。1943年10月，师部与八路军总部合并，仍保留第一二九师番号。1944年连续发动攻势作战。1945年8月参加大反攻。第一二九师部队组成晋冀鲁豫军区，辖太行、太岳、冀南、冀鲁豫四个军区，刘伯承任司令员，邓小平任政委。在抗日战争中，第一二九师和晋冀鲁豫军区部队歼灭日伪军四十二万余人，部队发展到近三十万人。解放战争开始时，主力编为晋冀鲁豫野战军。