1938年3月13日，日軍第二十六師團2000余人附大炮20余門，攜帶渡河器材進抵神府河防對岸，以大炮、機槍猛烈攻擊八路軍留守兵團河防陣地，并以10余架飛機狂轟濫炸3個小時后，開始強渡黃河，企圖攻入陜甘寧邊區，進攻延安。路軍留守兵團警備第六團沉著應戰，待敵密集渡河之際，突然以猛烈的火力，擊敵于半渡之中;同時分兵一部，乘日軍混亂之時，迂回河東，襲擊敵之側背，迫使進犯日軍潰退。

1938年4月，日軍約一個旅團兵力附大炮30余門在離石一帶集結，5月初經大武向軍渡進犯，企圖截斷陜甘寧邊區與晉綏之交通線，并強渡占領吳堡宋家川，突破河防陣地。八路軍留守兵團識破了敵之企圖，以警備第八團主力東渡黃河，設伏于汾(陽)離(石)公路翼側，10日夜在離石城西北之王老婆山地區，突然襲擊日軍先頭1個大隊。遭到打擊的日軍未抵達黃河岸邊即行撤退。

1938年12月下旬，侵占河東大寧、吉縣、永和的日軍分兵3路，每路約1000余人，附大炮10余門向黃河沿岸推進。1939年1月1日，占領并扼守河東馬斗關、涼水巖、圪針灘渡口，隨之以火炮、機槍猛烈轟擊八路軍河西邊區河防陣地，并以10余架飛機投擲毒氣彈。守備河防的警備第五團部分指戰員中毒暈倒，多處工事被毀。日軍乘機于河東集結，準備強渡。八路軍留守兵團河防部隊頑強堅守陣地，在敵軍渡至河心時，突然以密集火力予以猛烈打擊，迫使敵軍退回東岸后撤。

屢次受挫的日軍惱羞成怒，又于1939年6月初向邊區河防發動更大規模的進攻。6月4日至6日，日軍第一O九師團和第二十六師團，以1.5萬余人進占軍渡和孟門、磧口，于黃河東岸各山頭構筑工事，以飛機、火炮向河西宋家川、棗林坪、李家溝一線河防陣地狂轟濫炸。與此同時，日軍第二十、三十七師團也以2000余人，分別占領了東馬斗關和圪針灘渡口，以炮火向西岸河防陣地進行猛烈地轟擊，施放毒氣彈，掩護步兵強渡。

八路軍留守兵團河防部隊在邊區人民的支援下，沉著鎮定，堅守陣地，以火力封鎖河面，使敵難以越過河心。河東的八路軍也猛烈襲擊敵之側后，使日軍腹背受擊，狼狽逃竄。9日，進犯之敵全部撤退。八路軍留守兵團河防部隊在河東我軍的積極配合和邊區人民的支援下，粉碎了日軍最大規模的一次進攻。1939年9月，中央軍委決定調第一二O師三五九旅旅長王震率部返回陜北綏德，加強河防力量。11月23日，日軍獨立混成第十六旅團，以近萬人的兵力附大炮30余門，分4路進占磧口、孟門和克虎寨后，一面猛烈炮擊八路軍留守兵團河西陣地，一面大舉“掃蕩”河東八路軍游擊部隊。磧口之敵2000余人在炮火掩護下集結河灘，放船強渡，第三五九旅一部和警備第一、八團，以機槍對敵猛烈射擊，使敵強渡不成。邊區河防部隊又以一部從右翼東渡，襲擊敵之側后，敵無奈分路撤退。

1940年6月，日軍又出動1萬余人，企圖摧毀八路軍晉西北抗日根據地和威脅陜甘寧邊區河防。第三五九旅除加強河防守備外，于6月17日以第七一八團一營東渡黃河，向進攻磧口、三交、臨縣的敵人進行側擊，截斷敵前后方的交通聯絡。該月底和7月13日，又以兩個營東渡，配合第一二O師主力，徹底破壞大武至三交的公路，切斷敵交通運輸線。日軍后方不寧，自顧不暇，不得不縮小規模，以至最后放棄對陜甘寧邊區河防的進犯。在多次進犯延安的同時，抗戰中日軍曾十七次轟炸延安這個小小的縣城。1938年11月20日，日軍開始轟炸延安。11月20、21日兩天，日機對延安多次轟炸，投彈159枚，炸傷炸死我軍民152人，炸毀房屋380間，抗大校舍被毀。被迫從延安城內鳳凰山麓遷至延安城外楊家嶺。此后，為防空襲，長期住在楊家嶺。楊家嶺這個地名也從此載入了史冊。

12月12日，日機第三次轟炸延安。此后，日機又多次轟炸延安。1939年9月8日，日機43架次猛烈轟炸延安，投彈200余枚，炸死炸傷58人，延安城內房屋150間被毀。10月15日，日機71架次，分四批輪番瘋狂轟炸延安。在這一天，延安城內房屋轟炸里大部被毀。至1941年10月26日，日機最后一次轟炸延安。這是因為日軍航空兵(日軍沒有空軍)主力調離中國戰場備戰太平洋戰爭。幾乎同時，日軍也停止了大規模轟炸重慶。前后三年，日機轟炸延安這個黃土高原上的貧瘠小縣城竟達17次。