ב-15 בינואר 1942, מונה מודל למפקד הארמייה התשיעית, עליה פיקד לסירוגין עד ינואר 1944, ב-1 בפברואר 1942 הועלה לדרגת גנרל-אוברסט, וב-17 בפברואר 1942 קיבל תוספת עלי אלון לעיטור צלב האבירים של צלב הברזל. כמה שבועות לאחר מכן, ב-23 במאי 1942 טס מודל לסיור קדמי ביער, ונפצע מכדור צלף רוסי שקרע לו את הריאה השמאלית. ניתוח חירום מיידי בבית חולים שדה סמוך הציל את חייו. ב-25 במאי קיבל מודל את אות הפציעה בזהב. במהלך קרב רז'ב השני, צבאו של מודל לכד והשמיד כוחות צבא רוסים רבים, והגן בהצלחה יתרה על מבלט רז'ב עד שנת 1943, עד הכרזת הנסיגה של היטלר. בגין כישוריו האסטרטגיים בהגנה, קיבל מודל ב-2 באפריל 1943 תוספת חרבות לעיטור צלב האבירים של צלב הברזל. ביולי 1943 השתתף בקרב קורסק כמפקד הארמייה התשיעית. במהלך אוגוסט 1943 פיקד מודל על ארמיית הפאנצר השנייה, ולאחר מכן חזר לפקד על הארמייה התשיעית.