1938年2月26日，羅卓英升任第19集團軍總司令兼南京衛戍副司令長官。第六七師師長黃維繼任第十八軍軍長，陳沛任副軍長，隸屬國民黨軍事委員會直轄。此時，第十八軍下轄：第十一師，彭善任師長；第六十師，陳沛兼任師長；新編第23師，盛逢堯任師長。原 第六七師改隸第三十二集團軍。同年7月至9月，武漢會戰爆發後，第十八軍在九江至南昌的南潯鐵路德安地區作戰，打破了日軍迂迴德安之企圖。南潯路作戰結束後，第十八軍由於建製過大，被擴充為第十八軍、第五四軍、 第七九軍。其中黃維調離。第十一師師長彭善升任第十八軍軍長，陳沛任副軍長。此時，第十八軍進行整編，第八十七軍第一九八師、第一九九師改隸第十八軍：第十八軍原第六十師改隸第三七軍 ；新編第23師改隸 第五四軍。同年冬，第一九八師調離，羅廣文的第十八師調歸第十八軍建制。

1940年，第十八軍由湖南移駐宜昌萬縣地區整訓，隸屬長江上游江防司令部。彭善任軍長，張亮章、羅樹甲任副軍長。此時，第十八軍下轄：第十一師，方靖任師長；第十八師，羅廣文任師長；第一九九師，宋瑞珂任師長。同年6月，第十八軍參加棗宜會戰。12月12日，軍長彭善調離，第94軍第185師師長方天任該軍軍長兼巴宜要塞守備司令。1941年春，第十八軍編入第6戰區序列，移駐四川忠縣地區。是年冬，第十八軍調到鄂西前線防守長江兩岸。1942年春，第十八軍第一九九師與暫編第9軍第34師對調建制關係，暫編第34師改隸第十八軍。

1944年8月，第十八軍隸屬第10集團軍時，第十八軍軍長羅廣文調任第八七軍任軍長，第十八軍副軍長胡璉升任第十八軍軍長。下轄：第十一師，劉云瀚任師長；第十八師，覃道善任師長；第55師，武泉遠任師長。

1945年4月，第十八軍在隸屬第4方面軍參加湘西會戰，承擔守備益陽、桃江鎮、截斷邵陽至洞口公路任務。在此期間，第五五師被裁減，同時將第八七軍的第一一八師改隸第十八軍，王嚴任師長。