Am Deutsch-Französischen Krieg 1870/71 nahm Bülow als Generalmajor und Kommandeur der Artillerie des III. Armee-Korps teil. Er kam dabei in den Schlachten bei Spichern, Mars-la-Tour, Gravelotte, Noisseville, Beaune-la-Rolande, Orléans und Le Mans zum Einsatz. Außerdem wirkte Bülow in den Belagerungen von Metz und Paris. Neben beiden Klassen des Eisernen Kreuzes zeichnete man ihn mit dem Orden Pour le Mérite aus.