Po powrocie do Rosji Sobolew objął dowództwo 1 brygady 37 dywizji piechoty, a zarazem objął stanowisko szefa sztabu moskiewskiego okręgu wojskowego. Po wybuchu wojny rosyjsko-japońskiej, objął dowództwo 6 Korpusu Syberyjskiego i wziął udział w bitwie pod Mukdenem i nad Sha He. W końcowej fazie wojny dowodził 2 armią mandżurską. Za kampanię w Mandżurii otrzymał brylantową szablę i Order św. Aleksandra Newskiego.