中共中央和中央军委对西路军的安危极为关怀，除在西路军西进过程中给以指示外，还通过政治谈判，表示愿付重金争取马步芳、马步青停止对西路军的攻击、追击和对被俘人员的迫害。为解西路军之危，1937年2月27日，中央军委命令组成“中国工农红军援西军”，向西增援。其西援前提为，第一不要影响和平大局，第二不要使增援部队亦陷入困境。援西军由刘伯承任司令员，张浩任政委，左权（后李达）任参谋长，刘晓（后宋任穷）任政治部主任。下辖4个军、一个独立师、一个骑兵团。

    第四军：陈再道任军长，王坤任政委，耿腾任参谋长，刘志坚任政治部主任。辖：第十师：师长陈锡联，政委叶道志。编有第二十八、三十、三十一团。第十一师，第十二师：师长张贤约，政委胡奇才。编有第三十二、三十四、三十六团。

    第二十八军：宋时轮任军长，宋任穷任政委，唐延杰任参谋长，伍晋南任政治部主任。编有第二五O团（团长黄光明，政委王再兴）、二五一团（团长于占彪，政委王学清）、二五二团（团长陈仿仁，政委宋远清）。

    第三十一军：军长肖克，政委周纯全（郭述申代），参谋长唐天际，政治部主任王新亭。辖：第九十一师，师长徐深吉，政委桂干生。编有第二七三、二七六、二七七团。第九十三师，师长王近山，政委叶成焕，政治部主任邓永耀。编有第二七一、二七四、二七九团。

    第三十二军：军长罗炳辉，政委袁任远，参谋长郭鹏，政治部主任李干辉。辖：第九十四师，师长肖辛怀，政委彭尚坤，政治部主任曹家庆。编有第二八O、二八二团。第九十六师，师长王尚荣，政委谭友林，参谋长刘华香，政治部主任余宜光。编有第二八六、二八八团。独立师，师长姚哲。骑兵团，团长孔令甫，政委高锦屯。

    3月5日，援西军由陕西淳化、三原地区出发，兼程西进。3月中旬经三不同、肖金镇、屯子镇抵达镇原、固原以南地区，闻西路军已失败，且兰州方面的东北军驻地由国民党“中央军”接防，遂停止西进，一面加紧进行军事训练和政治教育，补充物资，开展地方工作，准备开赴抗日前线，一面派人收容和营救西路军失散、被俘人员。

    党中央采用双管齐下的办法营救被俘和失散的西路军将士。一方面从上层对国民党做工作，使其不再迫害西路军人员。我党代表严正声明要求保护被俘将士，对西路军余部，二马不得再行追击；另一方面派出可靠人员到兰州、河西、青海了解西路军失散人员情况，千方百计进行营救。驻在镇原一带的援西军，责无旁贷地大力开展营救工作。一方面在镇原及各镇秘密建立西路军接待站，一面由政治部派出大批人员在泾川、平凉一带公路沿线书写和张贴公告写明红军驻地。

    1937年7月11日至14日，援西军司令部在镇原县城用三天时间，召开团以上干部会议。刘伯承司令员宣读了中央军委命令：一，取消援西军司令部；二，援西军部队立即开赴三原，改编成国民革命军第八路军；三，三十一军编人刘伯承任师长的一二九师；第二十八、三十二军编人贺龙任师长的一二O师。

    援西军大部队奔赴抗日前线，在镇原设立了援西军留守处———一二九师留守处———办事处。马青年（原宁夏人大主任）等先后任办事处主任。

    援西军从成立到开赴抗日前线，短短几个月，完成了其使命，红军的光辉形象深深地刻印在镇原、固原一带广大人民的记忆中。援西军深入细致地开展地方工作，广泛发动群众，组织群众，武装群众，为中国革命胜利奠定了坚实的群众基础。