1929年8月畢業(yè)回國 ，在黃埔軍校任少校兵器教官，第七期炮兵隊(duì)長。

1930年秋，羅廣文到陳誠的第十八軍任炮兵中校營長，治軍嚴(yán)明，訓(xùn)練有方，深為得陳誠的賞識(shí)。

1931年5月，羅廣文隨軍到江西參加第二次圍剿。次年二月，任十四師第四十旅參謀主任。1933年，第十四師擴(kuò)編為第98師，羅任該師588團(tuán)團(tuán)長。

1937年8月，第十八軍奉命參加上海保衛(wèi)戰(zhàn)。第98師在月浦寶山一帶與日軍展開激戰(zhàn)。

1938年冬，第十八軍改為第十八師建制，羅任師長。

抗日戰(zhàn)爭前夕，羅已是十八軍十四師四十二旅少將旅長。

民國二十六年“八.一三”淞滬戰(zhàn)役爆發(fā)后，羅隨十四師開赴羅店地區(qū)。9月1日晚，羅率四十二旅退守顧家角、北塘口、馬家宅一線。上海淪陷后，羅在廣德參加了阻擊日軍追擊隊(duì)的戰(zhàn)斗。民國二十七年六月，武漢會(huì)戰(zhàn)開始，羅率部鎮(zhèn)守南潯路西側(cè)瑞（昌）武（寧）公路線。9月，羅升任十八軍十八師副師長，尚未到職，十八師師長李芳郴因失守貴池要塞畏罪潛逃，遂由羅代理師長。羅到任后，率部到益陽嚴(yán)加整訓(xùn)，提出：“賭博者殺、貪污者殺、奸淫婦女者殺、擾民者殺”。

民國二十八年，羅正式升任師長，移師重慶璧山、北碚一帶，擔(dān)任重慶衛(wèi)戍任務(wù)。民國二十九年五月，日軍分兵兩路水陸夾攻宜昌，妄圖打開入川門戶，進(jìn)逼陪都重慶。6月初，羅奉令率部增援宜昌。8月，全師抵達(dá)宜昌，羅率部擔(dān)任城防任務(wù)。11日拂曉，日軍攻宜昌，羅部奮勇抗戰(zhàn)。民國三十二年四月，羅晉升為十八軍副軍長。5月，日軍調(diào)動(dòng)6萬兵力猛攻鄂西，以1萬兵力重點(diǎn)進(jìn)攻羅駐守的石牌要塞。羅置個(gè)人生死不顧，親臨前線指揮，使敵人毫無進(jìn)展，經(jīng)過半個(gè)月的苦戰(zhàn)，完全恢復(fù)到戰(zhàn)前態(tài)勢。羅因之獲國民政府最高獎(jiǎng)——青天白日勛章，并升任十八軍中將軍長。特贈(zèng)予羅廣文銀盾一只，以示勉勵(lì)。