1930年在蒋冯阎战争中参加反蒋军第1方面军,出兵湖南被击败。1932年4月任广西绥靖公署副主任兼民团司令，提出并实行寓兵于团、寓将于学、寓征于募的“三寓”政策,得李宗仁支持,巩固了广西势力地盘。1937年“七七”卢沟桥抗战爆发后，任军事委员会副总参谋长，参与制定对日作战计划。太原失守后,鉴于武器装备敌强我弱,以正规战与敌硬拼难以持久,提出以游击战配合正规战，积小胜为大胜,以空间换时间的作战指导思想,为蒋介石所采纳,故在国民党军队中素有“小诸葛”之称。
1938年7月代理第五战区司令长官,参与指挥武汉保卫战。12月任桂林行营主任,负责指挥第三、第四、第九战区对日军作战。1939年底至翌年初指挥桂南会战，在昆仑关战役中，取得了抗战以来首次攻坚战的胜利。此后主持编写《游击战纲要》一书，认为游击战是长期抗战,消耗敌人,争取主动地位之战法。1945年10月晋陆军一级上将。抗日战争胜利后,编著了《现代陆军军事教育之趋势》,认为科技日新，战术日异，军事训练内容由战场需要而决定,应融讲堂、操场、战场三者于一体。
1946年5月任国防部部长,积极执行蒋介石反人民的内战政策。1948年5月任战略顾问委员会主任委员兼华中“剿总”总司令。在国民党大势已去情况下，1949年初仍主张与共产党划江而治。4月任华中军政长官,指挥20余万兵力企图阻止人民解放军解放华中南，所部在解放军发动的衡宝战役、广西战役中被歼。9月任战略顾问委员会副主任。12月由海南岛去台湾。
在解放华中南前后，以毛泽东、周恩来为首的党中央曾多次派人策反白崇禧，毛泽东甚至还表示：“只要白建生愿意倒戈起义，一切好商量，此公好带兵，如愿起义，可继续带兵，建国后可让他带五十万国防军！”五十万啊！足足一个野战军啊！毛泽东的这个表示在以前是绝无仅有的，如陈明仁、董其武、
