僅在1936年蘇聯人民就募集了6160萬盧布作為援助西班牙共和國的資金，而蘇聯政府向西班牙共和國提供了8500萬美元的貸款。在近3年期間內蘇聯衝破法西斯強國對西班牙共和國的封鎖，除了向共和國提供糧食、藥品和工廠設備以外，還提供了648架飛機、407輛坦克和裝甲車、1186門火炮、2萬餘挺機槍和近50萬支步槍。大約3000名蘇聯誌願者——軍事顧問、飛行員、坦克手、水手和其他專業人員曾在共和國軍隊中英勇奮戰。蘇聯軍事專家在創建正規的人民軍以及準備並實施反對幹涉軍和叛軍的最重要戰役方麵給共和國以巨大的幫助。
佛朗哥在馬德裏附近遭到反擊後，根據德軍總參謀部的指示把爭奪的重心轉向西班牙北部，以便占領與共和國分隔的重要工業區——巴斯克和阿斯圖裏亞斯。在戰線的其他一些地段法西斯分子轉入防禦。1937年年中叛軍和幹涉軍集中兵力轉入進攻。有15萬名士兵和軍官參加了進攻，其中包括10萬名意大利人。佛朗哥分子的主要力量集中在畢爾巴鄂方向上。共和國軍僅能以臨時湊集的6萬人的部隊對抗進攻之敵，然而他們進行了堅決的抵抗。幹涉軍向未設防的城市和鄉村猛烈實施密集空中突擊。1937年4月26日在沒有任何軍事必要的情況下完全炸毀了格爾尼卡。叛軍和幹涉軍利用無政府主義者的背叛行為而得以突破北線的防禦，於6月20日奪取了畢爾巴鄂城，並由此向桑坦德，進而向希洪進攻。
為了援助阿斯圖裏亞斯的保衛者，共和國軍指揮部更加積極地組織中部戰線和東部戰線的戰鬥行動。1937年6~9月實施了兩次重大的進攻戰役，一次在馬德裏西北部，另一次在薩拉戈薩東部。佛朗哥被迫從北方抽調部分兵力投入到馬德裏和薩拉戈薩附近的戰鬥。北線得到了一個月的喘息機會，但是這一機會未能適當加以利用。8月底桑坦德失陷，2個月之後共和國軍在阿斯圖裏亞斯的最後一個支撐點——希洪也陷落了。共和國軍在東線左翼成功地實施了攻克敵之主要支撐點——特魯埃耳的戰役。為了恢複這裏的態勢，法西斯分子不得不中斷進攻馬德裏的準備工作而把全部兵力調往特魯埃耳。共和國軍未能得到其他方向上的突擊支援，重新被擊退到原出發地。在暫時失利的情況下，共和國某些政黨的隊伍中和陸軍部的機關裏出現了投降情緒。特別是陸軍部長普裏托阻撓人民軍隊的加強，其行動是十分有害的。
法西斯指揮部利用在特魯埃耳取得的勝利，把主要力量調往東部戰線。幹涉軍和叛軍在埃布羅河河穀地區集中了西班牙5個軍，以及意大利遠征軍，德國“鷹”軍團，幾乎全部空軍和大量坦克兵團；而共和軍在這個方向上作戰的隻有11個師，這些師在不久前的戰鬥中已經遭到削弱，也沒有預備隊。
1938年3月9日叛軍部隊轉入進攻，突破了共和國軍的防禦並重新掌握了戰略主動權。1938年4月8日共和國政府進行了改組，普裏托被免職，奈格林總理親自擔任軍事領導。政府按照西班牙共產黨的倡議，提出了內容廣泛的綱領：團結一切反法西斯力量，把人民陣線的範圍擴大到全民族統一的程度。這項綱領開辟了在西班牙恢複民主和實現真正的民族獨立的道路。
共和國指揮部力圖削弱法西斯的攻勢，在加泰羅尼亞發動了進攻。7月25日共和國軍突然強渡埃布羅河並在寬闊地段上衝破了敵人正麵，奪取了河右岸的大麵積登陸場。埃布羅河戰役是共和國軍扭轉政治軍事形勢和使戰爭進程朝著於己有利的方向發展的一次重要嚐試。