A Gettysburg-i hadjárat során, a Potomac-hadsereg parancsnokává nevezték ki, mindössze három nappal a Gettysburg-i csata előtt. Július 1-jén érkezett a harcmezőre, és kedvező terepen szervezte meg hadseregét, hogy hatékony védekező csatát vívjon Robert E. Lee Észak-Virginiai Hadseregével szemben, és a következő két napban számos hatalmas támadást visszaverjen. Lee kénytelen volt visszavonulni Virginiába, ezzel véget vetve annak reményének, hogy sikeresen behatolhat az Északba. Ezt a győzelmet Meade hatástalan üldözése károsította a visszavonulás során, lehetővé téve Lee és serege menekülését, ahelyett, hogy teljesen elpusztítaná őket. Az Unió hadserege nem követte a Bristoe-kampányban elért sikereit.
Az őszi bányaköri csata, ami nem zárult le. Meade intenzív politikai rivalizációkat szenvedett a hadseregen belül, különösen Daniel Sickles tábornoknál, aki megpróbálta lejáratni a Gettysburg-i győzelemben játszott szerepét.