抗战的爆发，使新桂系重新归属到蒋介石麾下，白崇禧也被调到中央效力，先后出任大本营副参谋总长和军训部部长等要职。八年抗战，白指挥过两次较大的作战，一次是代理第五战区司令长官，调动大别山地区的桂军积极出击，策应武汉守军。另一次是指挥桂南会战，昆仑关的大捷，白也起到不小的作用。但是这两次会战，都以失败告终，尤其是桂南会战的失利，白负有不可推卸的责任。战后，他受到了降级处分。有人说台儿庄大捷白崇禧也有出力，这或许确有其事，但需要指出的是，台儿庄战役只是徐州会战的一个组成部分，而徐州会战的结果，同样是失败了。
