1947年8月6日，为配合西北野战军围攻榆林的军事行动，中共西北中央局决定成立榆林军分区，司令员张达志（未到职），下辖镇川独立营和绥德、米脂、佳县、吴堡、清涧、子洲、横山7县游击队及步兵三十九团。8月12日，国民党援军迫近，西北野战军撤围榆林城。11月2日，西北局再次组建榆林军分区，司令员张达志。随着战局的突变，西北野战军撤出榆林外围，榆林军分区停止工作。1948年秋，人民解放军四面包围榆林守军，为加强解放榆林的工作，中共西北中央局决定重新组建榆林军分区。1949年2月，榆林军分区正式建立，吴岱峰任司令员，刘长亮任政委，下辖三十九团、神府支队和直属侦察连、骑兵连。榆林军分区先后属中共榆林地委和陕甘宁晋绥联防军区、西北军区领导。l949年5月，陕北军区成立后，榆林军分区改由陕北军区管辖。