Nel 1899, Vonnoh si sposò una seconda volta con la scultrice Bessie Potter Vonnoh. Trascorse intanto diverse estati nella colonia di artisti di Old Lyme e visse a New York. Partecipò anche alla Expo 1900 di Parigi e all'Esposizione panamericana di Buffalo (1901). Nel 1906, Vonnoh divenne membro dell'American Academy of the Fine Arts. Nel 1907, tornò a Grez-sur-Loing e vi rimase per quattro anni. Nel 1910 partecipò a diverse mostre di Monaco e Berlino. Ritornato a New York nel 1911, lavorò come ritrattista, partecipò alla PPIE del 1915 e tornò a insegnare presso la Pennsylvania Academy dal 1918 al 1920.