Espanjan perimyssodan sytyttyä Eugen toimi Pohjois-Italiassa operoivan armeijan komentajana vuosina 1701–1707. Hän oli menestyksekäs ja voitti maahan tunkeutuneet ranskalaiset Caprin (1701), Chiarin (1701) ja Luzzaran (1702) taisteluissa. Lisää menestystä tuli, kun hän voitti yhdessä John Churchill Marlboroughin kanssa ranskalaiset Blenheimin taistelussa 1704. Seuraavat kolme vuotta Eugen operoi taas Italiassa, jossa kärsi tappion serkulleen Vendômelle Cassanon taistelussa, mutta voitti ratkaisevamman Torinon taistelun 1706, jonka jälkeen Ranskan kuningas Ludvig XIV veti armeijansa pois Italiasta.