1937年8月25日，中革軍委發布了《關於紅軍改編為國民革命軍第八路軍的命令》，改編後的八路軍三個師隨即奔赴抗日前線。毛主席提議並報南京國民政府批準，蕭勁光被任命為八路軍後方總留守處主任，率領15000余官兵保衛延安和黨中央。1937年12月，八路軍後方總留守處改編為留守兵團，蕭勁光任司令員。
在留守兵團正式頒布編制、任命幹部的大會上，主席親自到會，並做了熱情洋溢的講話。主席拍著蕭勁光的肩膀說：“同誌們，我在延安，就是靠這位老兄吃飯，看妳們留守兵團吃飯啊！”接著，他講了壹句令人玩味的話：“蕭勁光啊，我準備死在延安，埋在清涼山，妳也得做這個準備吆！”
之後主席又說：建立鞏固的根據地，在前方靠英勇作戰的部隊，在後方就靠留守兵團。軍隊是根據地賴以生存的必不可少的武裝力量，要把留守任務看的同前線抗日救國壹樣重要。。。！
毛主席的壹席話，讓蕭勁光和留守兵團的幹部們如重錘壹般敲擊在心上；當晚，蕭勁光揮筆寫下了“任務重於生命”這六個分量不輕的大字，作為自己和留守兵團的行動準則。
蕭勁光肩上的擔子並不輕松，他深感責任重大。留守兵團既要肅清根據地的匪患，還要固守千裏河防，部隊也存在著很多的問題。留守兵團是由各部抽調組成，組織不健全，機構不統壹，部隊遊擊習氣濃厚，紀律渙散，加上部分戰士對部隊改編到國民革命軍的戰鬥序列中，有壹些抵觸情緒。
為了把留守兵團打造成壹支打不爛、拖不垮的壹流部隊，蕭勁光把多年學習和積累的軍事理論知識與作戰經驗運用到部隊的教育和訓練當中。他每晚到主席那，說壹說部隊訓練的進展，談壹談存在的問題；主席也很關心這支“禦林軍”的建設，聽了蕭勁光的意見後總要給予壹些指點。
在蕭勁光的努力下，留守兵團的紀律作風和戰鬥力有了明顯的提升，主席肯定了他們的工作，同時也告誡蕭勁光不能就此滿足。主席對蕭勁光說：“我對妳們留守兵團的要求要多壹點，不然別人說妳們眼皮子底下的軍隊就這個樣子，軍隊就得不到群眾的擁護。。。”主席把國民黨發的《野外勤務》《作戰指導綱要》交給蕭勁光，交待他壹定要在部隊搞出壹套自己的東西。
為了完成主席的委托，蕭勁光親手動筆，先寫出了夜間的訓練，防毒訓練，輕重機槍使用等等，從壹般軍事常識到單兵戰術，都編出了壹個小冊子。壹邊總結，壹邊組織實踐訓練，部隊軍事技術有了明顯的提升。 這壹階段結束後，中央領導和邊區政府領導看了留守兵團的軍事訓練表演，幾乎所有的人都極為滿意。唯有毛主席還不滿，他對蕭勁光說，這僅僅只是開始。
蕭勁光再次憋足了勁，開始下壹階段的總結和訓練。第二次兵團首長會議時，頒布了“建立正規軍隊制度的各種草案”，其中有“值班制度規定”，“司令工作報告大綱”等等。在留守兵團的軍事會議上，這些草案壹步步完善，發展成《內務條例》《紀律條例》《參謀工作條例》等。這些條例和制度的建立，大大推進了部隊正規化建設。
很快，蕭勁光又在留守兵團中全面推廣這些制度和原則，開設了多期訓練班，對骨幹、基層幹部和兵團首長分期進行培訓，並開展各種形式的研討班，把軍事學習推向壹個新的高潮。 這正是主席的良苦用心，他的目的就是通過留守兵團這塊“試驗田”，既為陜甘寧邊區打造壹支紅色勁旅，又為未來建立正規化部隊，打敗日本侵略者奠定了基礎。
在主席的指點和蕭勁光的努力下，將留守兵團打造成了壹支作風優良、作戰勇猛的紅色勁旅，不僅圓滿的完成了保衛延安和黨中央的重任，更是壹手拿槍壹手拿鋤頭，積極生產自救，解決了根據地的糧荒問題。
1939年初，隨著日軍向根據地大規模掃蕩，實行封鎖，陜北邊區軍隊增多，延安出現了嚴重的糧食問題，軍隊只能靠紅薯、土豆南瓜等充饑。1939年秋天，蔣介石又停發發餉和壹切供應，包括糧食、被裝、武器、彈藥、藥品等等。馬上過冬，部隊面臨著換裝和籌集冬糧，國民黨大軍也對延安實施封鎖，大本營陷入雙重封鎖的困境之中。
蕭勁光趕忙給陜甘寧邊區黨委負責人高崗和邊區主席林伯渠打電話，請求地方政府支援壹下，但是地方政府和群眾也很困難，拿不出多少東西支援部隊。蕭勁光四處奔走，能想的辦法都想了，可是眼下最緊迫的部隊冬衣問題還是絲毫沒有進展。無奈之下，蕭勁光只好把情況如實上報黨中央。
幾天之後，毛主席召見留守大本營的黨政軍負責人高崗、林伯渠、蕭勁光開會。蕭勁光壹進門，就看見主席蹲在火爐邊烤芋頭吃。主席招呼大家坐下後，開始討論解決眼下的困難。
主席問他們三人：“我們到陜北是為了幹什麽？”提完問題，他依次望著三人，順手推了推放在桌上固臨縣的調查報告，又問大家：“這些妳們都看了沒？”三個人點了點頭。
“不錯，我們到陜北來，是幹革命的。現在日本帝國主義、國民黨頑固派要餓死、困死我們。怎麽辦？我看有三個辦法：第壹是革命幹不下去了，那就不革命了，大家解散回家。第二是不願解散，又無辦法，大家等著餓死。”主席提高嗓門，接著又說：“第三個辦法是靠我們自己的雙手，自力更生，發展生產，大家***同克服困難。”
蕭勁光急切的問：“主席，妳說吧，我們該怎麽辦？”毛主席微笑著對蕭勁光說：“戰士們不也有兩只手嗎？妳們就壹手拿槍，壹手拿鋤頭好了。”
很快，中***中央向全邊區黨政軍民發出了“自己動手，豐衣足食”的口號，轟轟烈烈的大生產運動在陜甘寧邊區開展起來。中央機關、各級領導以身作則地加入到了這個行列中，戰士們壹手拿槍壹手拿起了鋤頭。
毛主席和朱老總各開辟了壹塊地，朱老總是個種地的行家，頭年地裏就結滿了南瓜、茄子、苦瓜，把主席饞的夠嗆。第二年，主席請來楊家嶺的老鄉當顧問，他壹有空就去地裏澆水、施肥、除草。不久就有了黃瓜、白菜和絲瓜，還有他最喜愛的紅辣椒。
總理和弼時同誌分別從重慶和蘇聯回來，倆人各開了壹塊地，種了玉米和蔬菜。這年秋天，中央機關又掀起了紡線熱潮。1942年，楊家嶺擺起擂臺，在傳統的八壹運動會上，增加了紡紗這壹項。比賽結果是總理和弼時同誌紡的數量和質量都很好，被評為紡線能手，並把他們紡的線送到邊區工業展覽會上展出。
留守兵團在大生產運動中創造了輝煌的成績，從1939年冬天開始，三五九旅開進南泥灣，三五八旅開進大小鳳川，燒荒開墾，壹年就達到了自給有余。
1942年，全邊區開荒近百萬畝，使邊區耕地面積達到壹千三百八十多萬畝，糧食總產量壹百八十四萬石，全邊區消耗糧食為壹百六十二萬石，余糧二十二萬石。棉花產量壹百七十三萬斤，1到9月生產棉布壹萬五千八百四十匹，自給率達到73%。
蕭勁光感到自豪，留守兵團成為陜甘寧大生產運動的主力軍。
抗戰八年，蕭勁光壹直率部保衛延安和黨中央，肅清土匪、抵禦日寇、解決與國民黨的摩擦、開展大生產運動，立下了赫赫戰功。抗戰勝利後，蕭勁光奉命前往東北，出任東北民主聯軍副總司令兼參謀長。