やりたいこと

'abc_def'.split('_') = ['abc', '_', 'def'];  // 実際は['abc', 'def']

例によってStackoverflowに答えがあり引数に区切り文字を()で囲んだ正規表現リテラルを渡せばよかった。

'abc_def'.split(/(_)/g);

なぜこうなるのか

自分の正規表現知識が足りないだけかと思ったがMDNにも書かれているECMAScriptの仕様だった。

If separator is a regular expression with capturing parentheses, then each time separator matches, the results (including any undefined results) of the capturing parentheses are spliced into the output array.

つまりは()内にマッチした部分も結果に含められるようになる。
なのでちょっとしたパースもできる。覚えておくと役に立ちそう。

'<div>abc<span>def</span></div>'.split(/(<\/?[a-z]+>)/g)
  = ['', '<div>', 'abc', '<span>', 'def', '</span>', '', '</div>', '']