大队长长田敏江以下日伪军300余人，缴获火炮3门，为巩固鲁西抗日根据地、开展平原游击战争打开了新局面。
日军损兵丢炮，恼羞成怒，没出几天，又从济南等地调集5000余重兵、30余辆坦克、100余辆汽车，对鲁西抗日根据地进行报复性“扫荡”。杨勇指挥独立旅避其锋芒，化整为零，利用青纱帐作掩护，与日伪军周旋，并抓住战机以劣势兵力和武器，在梁山、大小安山、大小凤凰山等地袭扰日军。日军的疯狂“扫荡”没有得到任何结果，最后不得不败兴而撤。
9月，第一一五师师部率第六八六团挺进鲁南后，鲁西军区成立，由第一一五师独立旅兼，杨勇兼军区司令员，辖第一团、第二团（兼运西军分区）、第三团。10月，八路军山东纵队第六支队（兼泰西军分区）归独立旅建制。从此，杨勇担负起统一领导鲁西抗日武装，开展平原游击战争的重任。他分兵发动群众积极开展平原游击战争，主动协助中共地方组织建设政权，不断粉碎日伪军的“扫荡”、“蚕食”。到年底，先后建立起泰西肥城、长清、泰安、东平，运西郓城、寿张、濮县、范县、观城，鲁西北冠县、馆陶、堂邑、莘县、朝城等14个县级抗日民主政权，初步统一了抗日民主政权的领导，部分地区还实行了减租减息和民主选举抗日民主政权。这期间，杨勇还主持召开小吴建军会议，整编部队，建立军事、政治、后勤工作的各项制度。经广大军民的共同奋斗，巩固扩大了鲁西抗日根据地，部队发展到5个主力团。
1940年2月，为粉碎国民党顽军第三十九集团石友三部的军事挑衅，在冀中军区政治委员程子华、冀南军区司令员宋任穷统一指挥下，杨勇率独立旅协同冀南、冀中南下部队发起卫东战役。战役发起后，冀中、冀南和冀鲁豫各参战部队分数路向卫东地区的顽军石友三部展开反击。29日，杨勇指挥包括独立旅在内的鲁西支队先在寿张张秋镇地区歼石友三部400余人，继于3月4日攻克濮县（今濮城），接着又乘胜攻克清丰、南乐、濮阳三座县城。此次反顽作战，杨勇指挥独立旅协同兄弟部队共歼石友三部3600余人，迫使其率残部南窜菏泽、东明。
反击顽军石友三部的卫东战役结束后，杨勇从前线赶回濮县，与正在中共运西地委党校学习的林彬结婚。共同的理想和追求，使他们结为革命伴侣。结婚时，没有婚礼和宴会，由旅政治部主任欧阳文作陪，在一家小饭馆吃了一顿便饭以示庆贺。
3月21日，独立旅与八路军东进抗日挺进纵队第五支队合编，恢复第一一五师第三四三旅番号，杨勇任旅长，萧华任政治委员，辖黄河支队、运河支队。4月底，第三四三旅兼鲁西军区，辖黄河支队、运河支队及4个军分区，其中泰（山）西为第一军分区、运西为第二军分区、鲁西北为第三军分区、运（河）东为第四军分区，杨勇任旅长兼军区副司令员，萧华任旅政治委员兼军区司令员、政治委员。
同月，鲁西行政公署成立，杨勇兼行署专员。6月，杨勇担任第三四三旅旅长兼鲁西军区司令员、政治委员。10月，第三四三旅改编为第一一五师教导第三旅兼鲁西军区，杨勇仍任旅长兼军区司令员，苏振华任政治委员，辖第七、第八、第九团和第一至第四军分区。这时，鲁西抗日根据地已扩大到30个县80个区，运西、泰西、运东和鲁西北已连成一片，形成统一的鲁西抗日根据地。
这期间，驻郓城县城和侯集、萧皮口等地的日军第三十二师团一个大队和伪军一部，经常袭扰鲁西抗日根据地。为打击郓城日伪军的嚣张气焰，杨勇和苏振华决心围点打援，以旅特务营围攻侯集日伪军据点，以第七团和第二军分区部队在梁庄至潘溪渡之间设伏歼灭郓城出援日伪军。战前，杨勇率营连干部详细勘察地形，制定作战计划，作了周密细致的准备。他还向部队提出“打胜仗，缴大炮，迎接1941年”《中国抗日战争史》下卷，解放军出版社1994年版，第62页。的战斗口号。1941年1月7日夜，杨勇指挥旅特务营奔赴侯集并展开围攻，同时令第七团和第二军分区一部隐蔽进入郓城和侯集之间潘溪渡附近预伏地区。8日凌晨，侯集日军告急救援。当日午前，郓城日军一个中队及伪军一部乘汽车4辆，附火炮1门，驰援侯集。当增援的日军进入预伏地域时，预伏部队立即向预定目标发起攻击，战至8日黄昏，毙日军软原少佐以下95人、伤32人，毙伤伪军15人，焚毁汽车4辆，缴获九二步兵炮1门。这次围点打援的胜利，对巩固鲁西抗日根据地具有重要意义。
潘溪渡之战；日军受
