一九三零年十一月，蒋介石调集十万万兵力向中央苏区发动第一次“围剿”。毛泽东指挥中央红军主力采取“诱敌深入”的作战方针，于龙冈地区将敌前线总指挥、第十八师师长张辉瓒以下九千余人全歼。
在这次战斗中，寻淮洲领导的红一零零团担任左翼主攻，由于他身先士卒，指挥有功，升为红十二军第三十五师师长。接着，他又率领部参加了中央苏区第二、第三次反“围剿”作战，屡建战功。
一九三二年二月，毛泽东指挥红军东路军东征漳州，寻淮洲奉命率部担任掩护，策应了主力部队的战略行动。
一九三二年十月，红十二军军部和红三十六师、红二十二军合编为红二十二军，他任红二十二军三十一师师长。不久，升任红二十一军军长。时年二十岁。
同一年，二十五岁的后来共和国最年轻地元帅林帅升为中央红军主力部队之一的第一军团总指挥，后来改称为军团长。
此时，正值中央苏区第四次反“围剿”作战，寻淮洲率部牵制国民党军数师兵力，保证了红一方面军取得黄陂、东陂两役的胜利，据此，他荣获军委特别嘉奖。
一九三三年七月，红二十一军与红七军改编为红三军团第五师，寻淮洲任师长。
根据党中央的指示，红三军团四师、五师和红五军团三十四师组成东方军，执行收复闽西连城、新泉苏区和开辟闽北新苏区的任务。
寻淮洲率红五师随东方军从江西广昌头陂地区出发，向福建进军。九日，歼灭归化守敌一个营，解放归化。
十九日，以坑道作业，攻克宁化县泉上土堡，全歼土堡守敌。二十九日，在解放朋口的战斗中，他首先指挥所部歼灭增援的国民党第十九路军一个团。
继之，与兄弟部队合力围攻朋口，再歼十九路军一个团，解放朋口。九月十八日，他又率红五师在运动中与国民党第十九路军中的精锐“铁军团”第六十一师三六六团及七十八师、五十二师各一个营在沙县木芹山遭遇。
他沉着果断，指挥部队抢占木芹山主峰，经激战，将敌“铁军团”全歼，创造一个团的兵力在运动中全歼敌人一个精锐团、溃敌两个营的记录。
一九三三年十月二十六日，红十军和红七军整编为红七军团，寻淮洲赴任红七军团军团长。并当选为中华苏维埃共和国中央执行委员。寻淮洲时年二十一岁，而且仅比林帅迟一年担任军团长，
一九三四年四月，在第三次“左”倾冒险主义者发动的广昌战役中，为配合主力红军作战，寻淮洲率部在归化战役战斗中毙伤敌四百余人。
接着，攻占永安城，歼敌一个正规团和一个县保安团，俘敌团长以下官兵近二千余人。缴获甚众。
五月二十九日，又率部在三元附近的湖源歼敌一个旅，毙伤俘敌一千三百余人。
七月初，红七军团奉命组成中国工农红军北上抗日先遣队（对内仍称红七军团），他仍任军团长，并兼抗日先遣队总指挥。
抗日先遣队从瑞金出发，到十月转战到闽浙赣苏区休整补充的四个月时间里，寻淮洲率部队行程三千两百多里，转战闽浙皖赣四个省几十个县，牵制了大量国民党军，击退其无数次的围追堵截。
但“左”倾错误领导者却指责他没有完成任务，在十一月四日成立红十军团时，将他降职为第十九师师长。