馬明方是陝西米脂人，學生時代他考入綏德省立第四師範學校，參加了聲援西安學生的驅吳（新田）鬥爭。上海“五卅”慘案的消息傳到陝北後，馬明方積極參加該校的聲援遊行。1925年秋，經馬瑞生介紹加入中國共產黨，擔任該校的黨小組組長和支部書記，組織開展黨組織在學校的各項活動。後來，在組織的安排下，他被派到西安國民軍史可軒部做兵運工作並隨部隊南下。西安解圍後，被分配在聯軍駐陝總司令部政治保衛隊第2營任政治指導員。
1927年，轟轟烈烈的大革命失敗後，馬明方返回陝北，在橫山縣響水堡小學擔任教師，繼續領導這一地區黨組織的革命鬥爭。不久，任中共橫山區委書記，兩年後調任中共綏德北區區委書記。
在白色恐怖中，他一身農民裝扮，剃著光頭，深入農村，秘密聯絡同誌，進行艱苦的革命發動工作。在他的努力下，恢複了中共在橫山和綏德北區的基層組織。此後，又擔任中共鎮川區委、米脂區委和中共米（脂）佳（縣）鎮（川）中心縣委書記，組織領導農民打土豪、分田地，開展土地革命。陝北特委於1928年4月在綏德成立後，馬明方與劉誌丹等先後任書記或負責工作。
1931年3月，因國民黨反革命派追捕，馬明方去了山西，任中共山西特委巡視員，曾去晉北巡視工作。馬明方由山西返回陝北後，5月調回中共陝北特委工作，先後任特委組織委員、宣傳委員，不久又代理特委書記。
這時的陝北特委下轄佳縣、橫山、綏德等13個縣委。1933年7月，馬明方主持召開了陝北特委第4次擴大會議，決定抓緊擴大陝北遊擊隊第1支隊，創建更多的遊擊支隊，開辟安定、綏德、神府遊擊區，積極開展遊擊戰爭，建立陝北蘇區。這次特委擴大會議後，陝北革命形勢蓬勃發展。馬明方深入遊擊區，加強對武裝鬥爭的領導，並受陝北特委委托，負責籌備陝北第一次工農兵代表大會，著手建立革命政權。
1935年1月，陝北第一次工農兵代表會議在赤源縣白廟岔召開，選舉成立了陝北省蘇維埃政府，馬明方擔任主席。先後領導了包括赤源、秀延、延安等在內的16個縣蘇維埃政府。為了粉碎國民黨軍隊的第2次“圍剿”，加強對陝北和陝甘邊兩個根據地黨和軍隊的統一領導，2月5日，中共陝甘邊特委和陝北特委召開了有劉誌丹、馬明方參加的聯席會議，決定兩個特委合並，成立中共西北工委和西北軍委，標誌著陝甘邊和陝北兩個根據地黨的領導和軍事指揮的統一，也標誌著西北革命根據地的正式形成。陝北省蘇維埃政府歸中共西北工委領導，馬明方繼續擔任主席。
1935年10月，中共中央率紅一方麵軍長征到達陝北，成立了中共陝北省委，由郭洪濤任書記，馬明方仍擔任陝北省蘇維埃政府主席。郭洪濤調中共中央工作後，馬明方又接任中共陝北省委書記，成為了陝北省的軍政一把手。1937年5月中共陝甘寧特別區委員會成立，不久改稱中共陝甘寧邊區委員會，馬明方被選為邊區黨委執行委員。
從1935年陝甘邊、陝北根據地統一到1937年改製為陝甘寧邊區，在艱苦卓絕的革命鬥爭中，這塊根據地成為土地革命戰爭時期全國諸多根據地中唯一完整保存下來的一塊，成為中共中央和各路紅軍長征的落腳點。毛澤東這樣評價這塊根據地：“陝北是兩點，一個是落腳點，一個是出發點。”這是對陝北革命根據地曆史作用和地位的高度概括。在此期間的大部分時間，馬明方擔任陝北省委書記和省蘇維埃主席，他對當時的“左”傾路線進行了堅決抵製和鬥爭，與劉誌丹、習仲勳、馬文瑞等陝北早期中共領袖一起，齊心協力，共同為創建陝北革命根據地而不懈努力，為中共中央把中國革命的大本營安放在西北，動員民眾支援紅軍東征、西征，鞏固陝北蘇區，作出了重要貢獻。