W połowie lat 50. XIX wieku wstąpił do nowo utworzonej Partii Republikańskiej, która głosiła hasła abolicjonistyczne. Z jej nominacji, w 1859 roku został ponownie wybrany do izby niższej, w której zasiadał aż do śmierci. Po wojnie secesyjnej był jednym z najbardziej aktywnych członków Radykalnych Republikanów i domagał się sprawiedliwości dla Afroamerykanów. Objął nieformalne przewodnictwo w Izbie Reprezentantów i wykluczył z obrad polityków z Południa, a także odegrał istotną rolę w opracowaniu XIV poprawki do Konstytucji i planie rekonstrukcji kraju. Ponieważ opowiadał się za zbrojną okupacją Południa, a prezydent Andrew Johnson był temu przeciwny, Stevens wszczął procedurę jego odwołania. Przez cały czas trwania procesu, Stevens nalegał, by plantacje na Południu zostały odebrane ich właścicielom, część ziemi została podzielona między wyzwoleńców, a wpływy z salda miały zostać wykorzystane na spłatę narodowego długu wojennego (plan ten jednak nie uzyskał aprobaty w Kongresie).