Després de tornar a Austràlia, Wilton va ser nomenat Brigadier en càrrec de l'Administració al Comandament Oriental de la Seu, el seu primer càrrec administratiu. El novembre de 1955 va ser assignat a l'Estat Major General a AHQ, on va ser responsable de la intel·ligència, les operacions i els plans, i va participar en els preparatius australians per als exercicis SEATO. Va ser ascendit a general major el 24 de març de 1957, i es va convertir en Comandant del Royal Military College, Duntroon. Tot i que no era fortament religiós, Wilton es considerava responsable del desenvolupament espiritual i moral dels cadets més joves; va fer un punt d'assistir regularment al desfilat de l'església, i el 1959 va llançar personalment un apel·lació de fons públics per construir la capella commemorativa Anzac del col·legi, que s'obriria el 1966. El seu principal objectiu, però, era acadèmic: preocupat pel fet que els graduats corrien el risc de quedar-se enrere dels seus pares amb una qualificació cada vegada més alta en la indústria i la funció pública, va treballar assíduament per fer que el col·legi fos una institució que concedís títols; això es va realitzar el 1967. Des de juny de 1960 fins a 1962, Wilton va ser Cap de l'Oficina de Planificació Militar a la Seu de la SEATO, a Bangkok. Va creure que Tailàndia era estratègicament vital, declarant "si voleu tenir el sud-est asiàtic, heu de tenir Tailàndia". La seva posició li va permetre observar de prop el deteriorament de la situació al Laos.
, que amenaçava amb estendre's a Tailàndia, i l'atenció creixent de les potències occidentals al Vietnam del Sud. Va ser nomenat Companya de l'Orde del Ban (CB) en els honors de l'aniversari de la Reina de 1962, en particular per la seva "conspicua devoció al deure i la seva unicitat d'objectiu" com a Comandant de Duntroon. El 21 de gener de 1963, Wilton va ser ascendit a tinent general i es va convertir en Cap de l'Estat Major General (CGS), succeint al tinent general Sir Reginald Pollard. Va ser nomenat Cavaller Comandant de l'Orde de l'Imperi Britànic (KBE) en els honors de l'Any Nou de 1964.