В октябре 1915 года был переведён на Юго-Западный фронт и 8 октября 1915 года получил назначение командиром 1-го Нерчинского полка Забайкальского казачьего войска. При переводе ему была дана следующая характеристика его бывшим командиром:Выдающейся храбрости. Разбирается в обстановке прекрасно и быстро, очень находчив в тяжёлой обстановке.Командуя указанным полком, барон Врангель сражался против австрийцев в Галиции, участвовал в знаменитом Луцком прорыве 1916 года, затем в оборонительных позиционных боях. Во главу угла он ставил боевую доблесть, воинскую дисциплину, честь и ум командира. Если офицер отдал приказание, говорил Врангель, и оно не выполнено, «он уже не офицер, на нём офицерских погон нет». Новыми шагами в военной карьере Петра Николаевича стали чин генерал-майора, «за боевое отличие», в январе 1917 года и назначение его командиром 2-й бригады Уссурийской конной дивизии, затем в июле 1917 года — командующим 7-й кавалерийской дивизией, а после — командующим Сводным кавалерийским корпусом.