1937年8月，由中國(guó)工農(nóng)紅軍第1、第15軍團(tuán)及陜南紅軍第74師等部合編而成，林彪任師長(zhǎng)，聶榮臻任副師長(zhǎng)，周昆任參謀長(zhǎng)，羅榮桓任政訓(xùn)處主任。

115師師長(zhǎng)林彪

115師副師長(zhǎng)聶榮臻

115師參謀長(zhǎng)周昆、失蹤

115師政訓(xùn)處主任羅榮桓

下轄343旅：由第1軍團(tuán)第2、第4師改編，旅長(zhǎng)陳光，副旅長(zhǎng)周建屏，參謀長(zhǎng)陳士榘，下轄2個(gè)團(tuán)，第685團(tuán)，由第2師改編，團(tuán)長(zhǎng)楊得志，副團(tuán)長(zhǎng)陳正湘；第686團(tuán)由第4師改編，團(tuán)長(zhǎng)李天佑，副團(tuán)長(zhǎng)楊勇。

343旅首任旅長(zhǎng)陳光

下轄第344旅：由第15軍團(tuán)第73、第75、第78師改編，旅長(zhǎng)徐海東，參謀長(zhǎng)陳漫遠(yuǎn)（一說盧紹武），下轄2個(gè)團(tuán)，第687團(tuán)，由第73師全部和第78師一部改編，團(tuán)長(zhǎng)張紹東，副團(tuán)長(zhǎng)韓振紀(jì)；第688團(tuán)，由第75師全部和第78師另一部改編，團(tuán)長(zhǎng)陳錦秀，副團(tuán)長(zhǎng)田守堯。

344旅首任旅長(zhǎng)徐海東

師直轄獨(dú)立團(tuán)，由第1軍團(tuán)第1師改編，團(tuán)長(zhǎng)楊成武；教導(dǎo)隊(duì)、騎兵營(yíng)、炮兵營(yíng)和輜重營(yíng)，由第15軍團(tuán)教導(dǎo)營(yíng)、特務(wù)營(yíng)、第1軍團(tuán)騎兵團(tuán)和陜南紅軍第74師改編。

1938年春，林彪受傷離任，陳光代理師長(zhǎng)。

1943年，八路軍115師與由山東縱隊(duì)改稱的山東軍區(qū)合并為新的山東軍區(qū)。保留師番號(hào)，羅榮桓任代師長(zhǎng)兼政治委員，黎玉任副政治委員，蕭華任政治部主任。下轄魯南、魯中、膠東、清河、冀魯邊和濱海軍區(qū)。

1945年8月，抗戰(zhàn)勝利后，八路軍第115師番號(hào)不再使用。