中国共产党领导的抗日武装在淮河流域的阻击战中也起了配合作用。在南京沦陷前不久，中共驻南京代表团就派李世农到安徽，组建中共皖中工委，动员和组织皖中各县人民抗战。1938年春，中共无为县委领导的游击武装就开始在淮南铁路两侧进行游击活动。1938年初，中共中央从延安将张如屏、曹云露等派回寿县，成立中央安徽工作委员会，开展抗日游击活动。

1938年3月上旬，白崇禧奉命去徐州协助李宗仁作战之前，曾请周恩来、叶剑英商谈作战方针。当时周恩来、叶剑英建议：津浦线南段应采取以运动战为主、游击战为辅的联合行动，使日军不敢贸然北上支援南下的日军；徐州以北应采取阵地战与运动战相结合的方针，以达到穿插分割、各个击破的目的。白崇禧对此建议非常赞赏，并在后来照此实行了。

中国共产党领导的新四军也积极配合淮河沿岸李宗仁的部队，阻击日军北犯。新四军一部曾遵照中央军委指示，进入蚌埠、徐州、合肥三点之间作战。周恩来曾指示新四军配合李品仙集团军，牵制由南京渡江北上的日军。新四军积极配合淮河正面战场的国民党军开展游击战争，成为全民族抗战的一个重要组成部分，在抗战史上写下了光辉的一页。

这次淮河血战，虽然没有把北犯日军全部歼灭，却使日军付出了巨大的代价，并将日军迟滞于淮河一线，粉碎了日军预定的“南北夹击”的战略，迫使日军改取“南守北攻”战略，从北面取道山东，进攻滕县、峄县，造成孤军深入的局面，从而为中国军队在台儿庄歼灭日军造成了良好的战机。