Сформирована в августе — сентябре 1939 года[1] в Козельске (Белорусский ОВО) на базе 87 стрелкового полка 29-й стрелковой дивизии[2].
По завершении формирования соединение с 17 по 28 сентября 1939 года в составе 3-го стрелкового корпуса 3-й армии Белорусского фронта участвовало в Польском походе 1939 года и занималась освобождением Западных областей Белоруссии. После окончания польской кампании дивизия первоначально дислоцировалась в Витебске.
6 ноября 1939 года был получен приказ перебазироваться в Карелию (Ленинградский ВО), где 18 ноября 1939 года из эшелонов была разгружена на станции Волховстрой[3]. Здесь соединение в составе 8-й армии участвовало в Советско-финской войне, действуя на толваярвинском направлении (на правом фланге армии). Наступление 139-й стрелковой дивизии было неудачным — в сражении c 8 по 12 декабря 1939 года против финской группы генерала Талвела в районе Толвоярви дивизия потерпела поражение и была вынуждена отступить на восток более чем на 50 км в район озёр Вегарусъярви и Салонъярви, после чего фронт на этом направлении стабилизировался до конца войны.
16 января 1940 года управление 14-го стрелкового корпуса вошло в состав Действующей 8-й армии (командующий войсками армии командарм 2 ранга Г. М. Штерн) Северо-Западного фронта. В состав 14-го стрелкового корпуса в ходе боевых действий входили 139-я, 155-я стрелковые дивизии и другие соединения. Действовал корпус на Лоймольском направлении. Командир корпуса комдив В. Г. Воронцов. Начальник штаба корпуса полковник Ф. Т. Рыбальченко.
С 23 апреля по 3 мая 1940 года была переправлена из Петрозаводска в Тернопольскую область КОВО (Одесский ВО)[3]. В мае 1940 года, дивизия передана в Киевский Особый военный округ[2].
Перед началом Великой Отечественной войны части дивизии были рассредоточены на территории Ростовской области около посёлка Чертково и Украины около Черновиц, Львова и Тернополя. По состоянию на 22 июня 1941 года соединение входило в состав 37-го стрелкового корпуса 6-й армии и согласно директиве НКО СССР № 504205 от 13 июня 1941 года выдвигалось к границе. 17 июня 1941 года формирование под Чертково под руководством полковника Логинова выступило в район города Рогатина для проведения учений[4].