Во время Восточной войны Полтавский полк находился сперва, с 7 мая по 10 июня 1854 г., при осаде Силистрии, а с 7 апреля 1855 г. принял участие в обороне Севастополя. 26 мая три батальона, находясь на Камчатском люнете, геройски отразили штурм союзников, а 1-й батальон в это время занимал Забалканскую батарею и, произведя блестящую контратаку, опрокинул французов. С неменьшей доблестью Полтавцы защищали 5 июня и 27 августа Малахов курган, потеряв за 4 месяца осады 23 офицеров и 2868 нижних чинов. За выказанное мужество полку были пожалованы 30 августа 1856 г. Георгиевские знамёна.