По време на Балканската война (1912 – 1913) като полковник е командир на 29-и пехотен ямболски полк, който се бие край Лозенград, Чаталджа и при Одринската крепост. Командваният от Кръстю Златарев полк се прославя с превземането турския форт Илеритабия на Чаталджанската позиция. За проявената храброст при сраженията е награден с орден „За храброст“ III степен.