1930年11月，曠繼勳奉命調回上海黨中央軍委工作，任中央軍事科科長。11月下旬，又受黨中央派遣，前往鄂豫皖革命根據地工作。對這種頻繁的工作調動，曠繼勳總是愉快地服從，並且積極地做出成績來。
12月初，奉中央之命曠繼勳、餘篤山到達蘇區，與鄂豫皖邊臨時特委書記曾中生和紅十五軍會合。1931年1月中旬，紅十五軍和紅一軍在商南長竹公園會師，按照黨中央指示合編為中國工農紅軍第四軍，曠繼勳任軍長，餘篤山任政治委員，徐向前任參謀長，曹大駿任政治部主任，全軍下轄第十、十一兩個師和一個獨立團。十師師長蔡申熙，政委陳奇，副師長劉英；十一師師長許繼憤，政委龐永俊，師長周維炯、獨立團團長肖方，政委吳荊赤。另設軍事政治學校第四分校，校長由曾中生兼任，政委劉杞，全軍12500餘人。按照中央指示，新組建的紅四軍，由鄂豫皖臨時特委直接領導。
紅四軍一成立，曠繼勳就指揮部隊，"在有陣地的向外發展，有後方的向前進攻，肅清赤區反動武裝，打通蘇區聯係，配合並保障中央蘇區的行動總原則之下"，"采取內線作戰法，以飄忽戰略乘著敵人不備，突破敵人，使敵人軍事布罝處於被動的地位，誘敵出陣而消滅之"。
曠繼勳在鄂豫皖蘇區指揮的第一次戰鬥史稱"磨角樓戰鬥"。曠繼勳認為紅四軍內線進攻第一個目標應該是麻城北部地區的磨角樓，他說："這裏駐有夏鬥寅部一個營，反共堅決，經常出動殘殺蘇區軍民，又恰好擋在我軍出入鄂東北蘇區和商南蘇區之間的路上。"曠繼勳的戰略思想得到了鄂豫皖特委與曾中生的同意與支持。於是1931年1月26日，曠繼勳指揮紅軍包圍了麻城北麵磨角樓守敵第十三師的四個連。這是一次苦戰，磨角樓地處鄂豫蘇區之間，四周有高高的寨牆，寨外是寬廣的開闊地，為防紅軍的突襲，敵軍多年在這裏大興土木，又建成裏外三層防禦工事，曠部兩個團突襲未成，被迫轉入了強攻。在收到前線攻擊受挫的消息後，他親自趕到火線，手提短槍，指揮部隊從東麵向敵人衝擊，同時又令許繼慎師長率一個團從西麵發起強攻。守敵陷於四麵包圍之中，拚殺困守，敵人將數挺，機槍架在寨牆上，瘋狂地進行掃射，紅軍戰士一次次衝上去，又一次次被打回來，衝擊的道路上，留下了一個個攻堅戰士的軀體。曠繼勳下令再調一個團來，並把三個團長叫到指揮所來，重新布置進攻方案。此時夏鬥寅第十三師曾中生據守麻城的副師長朱懷冰也率四個團的兵力前來解圍，與徐向前率領的紅十一師發生了激烈的戰鬥。一時間，麻城與磨角樓，可謂塵煙滾滾，硝煙彌漫，殺聲震天。經過三天戰鬥，紅軍攻克磨角樓，殲敵500餘人，繳槍1000餘支。這場戰鬥，不僅拔掉了插在鄂豫邊蘇區與皖西蘇區之間的一顆"釘子"，打通了鄂東北蘇區與商南蘇區的聯係.同時也為紅軍在實施"囤城打援"的戰術方麵創造了經驗。
1931年2月，曠繼勳又指揮紅四軍主力紅十師、紅十一師攻打戰略要地新集（今河南省新縣）。新集是敵人的頑固堡壘，當鄂豫皖蘇區開展土地革命後，附近各縣的地主豪紳和反動武裝都逃到新集負隅頑抗。新集猶如一顆釘子，楔在根據地的中間，把鄂豫皖蘇區分割成鄂豫邊和皖西北兩個部分，必須拔掉這顆釘子才能把鄂豫皖根據地連成一片。這一次攻打新集，曠繼勳指揮紅十師和紅十一師先將新集團團圍住，戰鬥打響後，進攻的紅軍遭到了城牆堅固、武器精良的敵軍頑強抵抗，無數的戰士倒在血泊之中。這時曠繼勳來到前沿陣地，親自視察地形，認為紅軍的裝備差，沒有攻堅的經驗，必須采取有效的手段才能取得勝利。經過調査研究，決定采用坑道爆破的方法來解決，他說："敵人賴以堅守的是我們麵前這座城牆，把牆炸掉，撕開一個口子，敵人就徹底完蛋。"因此，決定從北麵五六十.米處，向圍牆下挖坑道，在坑道內埋炸藥。擔任圍城的二、三營便立即開始緊張的坑道作業。當時鄂豫紅軍還是第一次采用坑道爆破，既沒有經驗，也沒有黃色炸藥，更沒有雷管、導火索。經過發動群眾，想出了用棺材裝黑色炸藥爆破的辦法。於是在地主王正久家裏，找到了一口杉木大棺材，在東窯的鞭炮鋪裏，找到幾百斤黑色土炸藥，當地群眾又獻出許多鐵秤砣，把炸藥和鐵秤砣一起裝在棺材裏，用大鐵釘釘上，外麵再加上幾道鐵絲箍，把棺材箍得結結實實的裝進坑道裏進行爆破。當時紅軍沒有工兵，更沒有技術人員的指導，一點經驗也沒有，因此，在第一次挖掘時坑道發生塌陷。第二次，大家總結經驗，成功地將棺材放到有效位置，並在棺材後麵挖個潤安上炮引，又將竹竿打通節，將長長的炮引裝在裏麵一直接到坑道外邊，當作導火線。下午五點左右，當點著導火線時，軍長曠繼勳、政委餘篤山、參謀長徐向前以及突擊隊員們密切注視著坑道方向，隨著一聲巨響，山搖地動，一閉黑煙直衝雲霄，城牆被炸開一丈多寬的口子，紅軍在硝煙彌漫中奮勇衝殺，很快就殺入城內，與敵守軍展開激烈的巷戰，一舉攻占新集。新集的解放，打通了商城、光山路線，使蘇區得到鞏同和發展，鄂豫皖根據地連成一片，不久以後，鄂豫皖中央分局、省委、省蘇維埃政府和鄂豫皖軍事委員會，都設在這裏，新集成了鄂豫皖根據地的政治中心。這次新集戰鬥，是紅軍戰史上一次采用坑道作業爆破的成功戰例，也使紅軍取得攻堅戰鬥的經驗。
繼新集戰鬥後，曠繼勳又進行了"雙橋鎮戰鬥"，這次戰鬥可說是他最值得驕傲的，也是紅四軍的光輝戰例。3月，蔣介石命國民黨軍各部對曠繼勳部所在地進行圍剿，為此，曠繼勳、曾中生、餘篤山、徐向前等多次研究作戰方案，認為、敵三十四師（師長嶽維峻）輕敵冒進，且處於宿營狀態，我們要抓住敵人的弱點，把它消滅掉。曠繼勳知道，嶽維峻是老牌軍閥，早年追隨馮玉祥，曾任河南省督辦和國民黨二軍軍長，後馮玉祥被蔣介石所敗，他不得不在南京政府屋桷下討生活，此次出兵"圍剿"紅軍，嶽正想討一個頭功，這是嶽維峻的致命弱點。因此，當軍部特務隊再次將嶽部情況報告曠繼勳時，曠繼勳說："我軍應首先以正麵的突然進攻殲其一部，挫其銳氣，然後實施迂回、包圍，斷敵退路。"於是曠繼勳命令紅四軍冒雨分道向雙橋鎮急進：王樹聲、封峻指揮三十團，倪誌亮、鄭澤吾指揮三十一團，兩路紅軍分別由北向南和由東向西擔任正麵出擊；査子清、李溪石指揮二十九團向雙橋鎮西南迂回，實施包圍任務；高建鬥、甘良發指揮二十八團與周維炯、薑鏡堂指揮三十三團為總預備隊；羅山縣獨立團挺進雙橋鎮東南，向西南配合二十九團斷敵後路。3月8日晚，雙橋鎮夜幕沉沉，伸手不見五指，敵人陣地上，哨兵用手電筒四處照射著，不時發出口令，冷槍毫無目標地打響。次日淩晨5時紅軍各部均按計劃到達指定位置，對敵進行包圍。曠繼勳與餘篤山帶著軍指揮部前進至雙橋鎮東北一個髙地上，曠繼勳用望遠鏡觀察著鎮內的敵情，但見雙橋鎮燈火亂晃，炊煙嫋嫋，原來敵人尚未發現自己已陷入紅軍重圍之中。
3月9日拂曉，徐向前說："軍長，攻擊時間到了。"曠繼勳有力地揮手說道："開始攻擊！"這時兩顆紅色信號彈劃破長空，髙高升起，紅四軍如猛虎般衝向敵人陣地，接著突破外圍，滅其兩個前哨。在鎮北和鎮東完成包圍任務的紅三十、三十一團立即向鎮內發起攻擊。紅三十團在團長王樹聲和政委戴克敏的率領下，在機關槍火力掩護下迅速撲向鎮北敵人的兩個山頭陣地，遭到敵守軍的頑強阻擊。當曠繼勳看見衝鋒的戰士一個個倒下時，他勒過戰馬的韁繩，下令：去讓王樹聲帶領部隊從正麵吸引敵人，戴克敏帶領一個連從左翼猛烈襲擊。這一招果然見效，當敵人被正麵進攻的紅軍所吸引時，戴克敏趁機帶一個連悄悄從左側摸上山去，大吼一聲："同誌們，殺敵人哪！"同時躍進敵人的戰壕，與白軍拚起了大刀，鋼鐵相觸，鏗鏘有聲。戰士們隨後紛紛殺進敵陣進行肉搏。王樹聲見狀，也拔出大刀，率領正麵攻擊的突擊隊殺上山來。一直拚死抵抗的敵人被驚天動地的喊殺聲所震懾，嚇得丟盔棄甲從掩體裏逃亡，鎮北兩個山頭迅速為我軍所占領。敵師長嶽維峻得知鎮北山頭陣地丟失，急令鎮西和鎮西南的部隊火速向
鎮北增援，還組織了一個團的衝鋒隊，向紅三十團的陣地發起一次又一次的反撲，企圖將丟失的陣地奪回去。此時，紅三十一團在團長倪誌亮的率領下，已在鎮東突破敵人的防線，消滅前敵一個連，"進鎮內。嶽維峻聞報，人驚失色，又從鎮北分兵一部分去鎮東堵口子，從而使其防禦體係大亂，因此他急忙從武漢調飛機支援。一時間，雙橋鎮上空飛機盤旋，炮聲隆隆，彈片橫飛，煙霧遮天，戰局十分危急。嶽維峻感到時機已到，他下令以兩個整團的兵力，向紅軍山頭發起大規模的反撲，敵我雙方在山上山下展開了更加激烈的廝殺與較量。紅十師師長蔡申熙在火線上不幸被敵人一梭子彈擊中左臂，鮮血像噴泉一樣向外進射，戴克敏帶幾個戰士撲上來，將師長背下去。師長的負傷激起了紅軍戰士的滿腔怒火，戰士們更是奮勇殺敵，再次打退敵人的進攻。中午，嶽維峻再也組織不起力量進行反撲，他明白大勢已去，下令各團收攏殘部，向鎮南製高點且戰且退。此時曠繼勳站在鎮東北的山頭上，餘篤山、徐向前站在旁邊，觀察著戰場上發生的一巧，餘篤山、徐向前提醒曠繼勳："敵人已'再衰三竭'，是使用預備隊的時候了！"