1939年秋，第二十一师奉命随第九十二军军长李仙洲由湖北前线调往皖北。途径河南确山一带时，恰逢以第三十三集团军总司令张自忠将军壮烈殉国而闻名于世的鄂西会战开始，遂临时归第五战区李宗仁将军指挥参加了这次会战。会战结束后，廖运泽1941年春才到达皖北阜阳地区，划归第三十一集团军总司令兼鲁苏豫皖边区总指挥汤恩伯统辖。

　　第九十二军当时的部署是，以第二十一师侯镜如部和第一四二师傅立平部为第一线，在津浦路以西，涡阳、蒙城一带沿涡河南岸布防，军部驻阜阳附近。涡河以北，既是日伪敌占区，也是新四军第四师彭雪枫部的游击区，其根据地在津浦路以东灵壁、五河、泗县一带。因而在皖北战场上，敌、我、友三方形成了犬牙交错的复杂局面。

　　第九十二军到达皖北后，廖运泽晋升为第二十一师师长，奉命以主力在太和附近沿淝河南岸布防，以一个团任阜阳城防。阜阳系皖北重镇，为维持后方治安，李仙洲委任廖运泽兼任阜阳警备司令。在这期间，廖运泽为进一步稳定该地区形势，着手做了几件颇得人心的事情。

　　当时军统、中统特务依仗后台硬，在阜阳到处为非作歹、扰乱治安，廖运泽对此深感痛恨。有一次，一伙军统特务在戏院里闹事，当警备司令部纠察队出面制止时，他们竟然蛮横地在戏院门口架上机枪对抗。廖运泽随即指示纠察队坚决执行勤务，绝不让他们逞凶。闹事的特务看廖运泽态度强硬，只得收起武器，灰溜溜地走了。军统阜阳调查室主任武鸣轩（黄埔六期生）也不得不“向老学长表示歉意”。从此以后，特务的行动才有所收敛，使阜阳的百姓得到了一点安宁，治安得到了一些保障。

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　　阜阳有个拥有2000多亩土地的恶霸李连诺，一贯欺压良民，俨然以土皇帝自居。佃户到他家拜年，只能在院子里磕头。该恶霸一贯吸毒贩毒，甘当汉奸，破坏抗日，实属罪大恶极。警备司令部查清情况后逮捕了他，他不但不低头认罪，反而耍刁弄奸地扬言“抽大烟犯不了死罪”、“把我抓起来不过是想敲竹杠，花上个千儿八百的就完了”等。廖运泽顶住各种压力，下令立即枪决，有力地震慑了当地的土豪劣绅。多数百姓拍手称快，认为是“为民除害”。当然，也有人骂廖运泽不按法律办事，是“军阀作风”。

　　皖北地瘠民贫，黄河决口后，灾民遍野。土匪盗贼四起，百姓客商遭殃，部队多次追剿，均未奏效。后来，廖运泽采取“以毒攻毒”的办法，从经过管训愿意改恶从善的土匪中挑选了几十人，每人发一支手枪，一辆自行车，身穿便衣，编成“快速纵队”，发现匪情及时出动。由于这些人深知土匪内情，地形熟悉，行动敏捷，清剿很有成效，在较短时间内就使防区内匪盗大为减少。

　　1942年春，廖运泽率暂编第十四师驻防豫东周家口一带。当时正值豫东、皖北发生大水灾，周家口附近饿殍载道，惨不忍睹。为赈济灾民，廖运泽召集团以上军官开会，提出将库存的、由吃“空缺”积余下来的10万余斤粮食拿出救灾，大家一致赞成。于是决定在镇北设立赈济站，由全师排以上单位每天九时半，下行三时半在驻地负责煮粥供应，按人施粥，赈济灾民。此举救活了数千灾民。