Grantin Vicksburgin kampanjassa Logan komensi James B. McPhersonin XVII-joukon 3. divisioonaa, joka oli ensimmäinen, joka tuli Vicksburgin kaupunkiin heinäkuussa 1863 sen valloittamisen jälkeen. Logan toimi sitten kaupungin sotilaskuvernöörinä. Marraskuussa 1863 hän onnistui William Tecumseh Shermanin komennossa XV-joukoissa; ja Atlantan taistelussa
22. heinäkuuta 1864), kun James B. McPherson kuoli päivän aikana, hän otti komentoon Tennesseen armeijan. Oliver O. Howard tuli hänen tilalleen pian sen jälkeen. Hän palasi Illinoisiin vuoden 1864 vaaleihin, mutta liittyi myöhemmin armeijaan ja komensi XV-joukkoaan Shermanin Carolinas-kampanjassa.