Durante a Guerra Mexicano-Americana, Beauregard serviu como engenheiro sob o comando de General Winfield Scott. Ele foi capitão temporário na Batalha de Contreras e na Batalha de Churubusco e novamente promovido a major temporário para a Batalha de Chapultepec, onde ele foi ferido no ombro e na coxa. Ele foi reconhecido pela eloquente performance em um encontro com Scott, onde ele expôs as opiniões dos oficiais gerais para mudar as táticas planejadas de ataque ao forte de Chapultepec, e foi um dos primeiros oficiais a entrar na Cidade do México. Beauregard considerava suas contribuições em perigosas missões de reconhecimento e elaboração de estratégia mais significantes para seus superiores das que elaborados pelo colega engenheiro, Capitão Robert E. Lee, por isso ficou desapontado quando Scott não o fez menção elogiosa no seu relatório, sendo que o fez para Lee e outros oficiais que receberam mais graduações.