Trong Chiến dịch Gettysburg, ông được bổ nhiệm chỉ huy Quân đội Potomac chỉ ba ngày trước trận chiến Gettysburg. Đến chiến trường sau ngày hành động đầu tiên vào ngày 1 tháng 7, Meade đã tổ chức quân đội của mình trên vùng đất thuận lợi để chiến đấu một trận chiến phòng thủ hiệu quả chống lại Quân đội Bắc Virginia của Robert E. Lee, đẩy lùi một loạt các cuộc tấn công lớn trong hai ngày tiếp theo. Lee đã buộc phải rút lui đến Virginia, chấm dứt hy vọng chiến thắng trong chiến tranh thông qua một cuộc xâm lược thành công của miền Bắc. Chiến thắng này bị ảnh hưởng bởi cuộc truy đuổi không hiệu quả của Meade trong thời gian rút lui, cho phép Lee và quân đội của ông trốn thoát thay vì phá hủy hoàn toàn họ. Quân đội Liên minh cũng đã thất bại trong việc theo dõi thành công của mình trong Chiến dịch Bristoe và Trận chiến Mine Run.
mùa thu đó, mà kết thúc không có kết luận. Meade bị các cuộc cạnh tranh chính trị dữ dội trong quân đội, đặc biệt là với Thiếu tướng Daniel Sickles, người đã cố gắng làm mất uy tín vai trò của ông trong chiến thắng tại Gettysburg.