1937 m. gruodį grįždamas į Sovietų Sąjungą, Batovas palaipsniui vadovavo 10-ajam šaulių korpusui ir 3-ajam šaulių korpusui, pastarąjį jis vadovavo sovietų okupacijai Rytų Lenkijoje 1939 m. rugsėjo mėn. Vėliau korpusas buvo perkeltas į Suomijos frontą ir kovojo antrajame karo etape (1940 m. vasario-kovo mėn.).
Rusijos-Suomijos karas Karelijos sektoriuje, 13 armija. Už tarnybą Suomijoje Batovas buvo apdovanotas antruoju Lenino ordinu, paaukštintas į divizijos vadą ("Komdiv"), o birželį - į generolo leitenantą. Vėliau jis buvo paskirtas Užkaukazo karinio rajono vadu. Prasidėjus karui su Vokietija, jis atsidurtų giliai SSRS pietuose.