推行游击县长制随着日军由北向南推进，原有的各县县长大多离散。阎认识到，命令县长死守县城已非上策，遂改行游击县长制。牺盟会首先向阎提出准许其向敌后选派游击县长，领导人民抵抗日军，恢复政权，阎欣然同意。1937年10月，为适应战时需要，阎又决定建立省县间的联系机构，将全省105个县，划分为7个行政区，每区设政治主任公署，并设行政主任一人。行政主任代行省政府职权，有权委派县长。1938年2月，阎锡山将行政公署改称行政督察专员公署，改政治主任为督察专员。
行军山间2月28日，日军第108师团攻占临汾。
就在临汾失守的当日，阎锡山还在从大宁至川庄的辗转途中。他曾作诗一首云：物力全凭心力表，物虽不足心更少。培物容易培心难，今后努力当详考。
此诗也反映了他当时的心境：本想趁徐州会战之际，一举反攻太原，收复失地，因而想在晋南投入30多个师的兵力，但是，战事并没有按他所预期的方向发展，不仅反攻太原不成，反而把临汾也丢了，这一事实使他有些失望。
3月15日，日军万余人由临汾、蒲县、河津分八路围攻吉县。
同日，阎锡山召集战区高级人员举行紧急军事会议。卫立煌等一致劝阎锡山率司令部非直接战斗人员，先行离开战地，渡往黄河西岸，暂避一时。
组织反围攻1938年，日军加紧了对山西未占区的围攻。3月17日，日军第20师团分路围攻乡宁、吉县，19日占吉县，20日克乡宁。阎锡山立即组织反围攻，令晋西各部展开游击，收复失地，并令战区各部配合作战。八路军115师积极配合，激战午城，切断了蒲县至大宁的交通。3月21日卫立煌组织部队收复平陆，26日61军收复吉县。4月4日，日军又集中兵力向晋东南发动“九路围攻”。在阎的支持下，朱德召开东路军小东岭会议，统一对晋东南国共两军的指挥权，并在17、99、98、47军的配合下，指挥八路军129师、115师344旅和决死一、三纵队，粉碎了日军的围攻。
督战五龙宫1938年12月28日，日军三度进占吉县。1939年1月1日阎锡山在五龙宫下令对吉县之敌全线攻击，并作诗云：“九路攻击行营迁，雪拥山坡军不前。拒绝诸将西渡请，五龙宫中过新年。”1月3日，阎军向日军实行反攻，7日收复大宁，次日克吉县，至10日又相继收复蒲县、乡宁，粉碎了日军的围攻。
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