Zu Beginn des Bürgerkrieges stellte von Steinwehr ein Regiment auf, welches überwiegend aus Deutschstämmigen bestand. Dieses "29th New York Infantry Regiment" nahm unter ihm an der Ersten Schlacht am Bull Run teil, wo es – zunächst in Reserve gehalten – eine bedeutende Rolle bei der Aufklärung und Sicherung des Rückzugweges der Unionstruppen erfüllte, wobei die militärischen und geographischen Fähigkeiten Steinwehrs sich bewährten. Ab Oktober 1861 kommandierte er die zweite Brigade in General Ludwig Blenkers Division im Verband der Potomac-Armee. Unter von Steinwehrs Kommando wurde die Brigade am 1. April 1862 Generalmajor John C. Frémonts so genanntem „Mountain Departement“ unterstellt und kämpfte in der Valley-Kampagne gegen Generalmajor Thomas J. Jackson (bekannt als "Stonewall Jackson") und dessen konföderierte Truppen. Am 12. Juni 1862 wurde von Steinwehr zum Brigadegeneral der Freiwilligen befördert, rückwirkend zum 12. Oktober 1861.