运河支队隶属于八路军第一一五师。建队时，主要由4支抗日武装组成，分别为运河大队、第十四区队，以及山外抗日军联合委员会中的孙伯龙部、邵剑秋部。1939年底，第一一五师决定将这些武装合编为运河支队，孙伯龙为支队长、朱道南为政治委员。1940年1月1日，运河支队在今天的薛城区周营镇正式宣布成立。

运河支队支队长孙伯龙

运河支队成立后，运河南北地区的形势发生了很大变化，一些反动地主武装迫于威势表示愿意接受改编。八路军第一一五师首长为加强运河支队领导力量，相继派遣了红军干部和抗大毕业生10人到运河支队工作。他们把老红军的光荣传统和建军经验带到运河支队，为运河支队的不断成长壮大发挥了作用。

运河支队坚持在枣庄南部的运河两岸抗击日本侵略者，成立后在不到10个月的时间内，经过杜庄、泉源、常埠桥、利国驿、塘湖、贾汪、讨伐孙茂墀等战斗，歼敌近千人，粉碎了日伪军的数次“扫荡”，使部队得到发展壮大。并与兄弟部队一起开辟了黄邱山套抗日游击根据地，使这一地区成为联系华中与山东抗日根据地的纽带。

1942年2月，为牵制敌人对抱犊崮山区的扫荡，运河支队在运河南岸杜庄，打退了400多名日伪军的进犯，毙敌60多名，取得了战斗的胜利，图为当时《大众日报》的战斗报道。

1943年10月，运河支队划归淮北军分区建制，不久改名为峄滕铜邳总队。

1945年4月底，峄滕铜邳县划归鲁南地区建制，与峄县合并为运河县。峄滕铜邳总队亦恢复运河支队番号，改属鲁南军区三分区领导，峄县县大队也并入运河支队建制。7月初，运河支队进行了统一整编，由两个营扩建为三个营、一个直属警卫连和一个侦通连，另辖柳河大队、台枣大队两个大队，总兵力超2000人。

1945年8月，山东军区决定，将各军区主力和基干部队整编成山东解放军野战兵团，运河支队被编为警备九旅十八团。

抗战期间，运河支队与日伪顽军进行战斗数百次，有效地保卫了以黄邱山套为中心的抗日游击根据地，使部队发展壮大到2000余人，成为枣庄地区两支最大的主力部队之一，为枣庄地区的抗战胜利作出了卓越贡献，被罗荣桓赞曰敢“在鬼子头上跳舞”，陈毅称“运河支队可以写成一部大书”。