Weitzel leidde een divisie van het XIX Corps in de Lafourcheveldtocht. Van mei tot september 1864 was hij hoofdingenieur van het Army of the James, waar hij in actie kwam in de Slag bij Swift Creek en de Slag bij Drury's Bluff. Hij bouwde versterkingen in de Bermuda Hundred-veldtocht, de Jamesrivier en de Eerste Slag bij Deep Bottom.